Procédé de-fabrication d'un béton
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agglomérant non hydraulique. Jusqu'à présent les bétons armés ou non armés pour la construction en général, et plus particulièrement pour celle des cuves, des canalisations (égouts, canaux), des tra vaux en mer, des chutes d'eau, des barrages, sont composés d'un mélange de cailloux ou pierres, en général concassés, de sable ou autre produit analogue, de ciment ou de chaux, qui humectés avec une certaine quan tité d'eau, donnent un produit devenant solide et dur après un certain temps.
Ces bétons, qui ont pris depuis une trentaine d'années une importance immense dans la construction en général, présentent certains désavantages dans certaines applica tions. Ainsi, on n'a jamais pu construire des cuves en béton, armé ou non, résistant sans protection spéciale aux acides et aux agents chimiques en général.
La présente invention permet d'obtenir un béton présentant sur ceux qui sont connus jusqu'à maintenant de nombreux avantages pour certaines applications.
Dans le procédé suivant l'invention on fond au moins un produit solide qui fond normalement et reste solide et dur et non semi-fluide à la température à laquelle le béton sera employé, on mélange à ce produit fondu servant d'agglomérant -au moins une substance à l'état très finement divisé de façon à augmenter la viscosité du mélange et des matières réduites en menus morceaux qui restent en suspension dans le mélange; enfin, on coule à chaud cette masse dans des moules ou des coffrages.
L'agglomérant non hydraulique peut être une substance telle que le brai dur; les dif férents résidus durs de la distillation du goudron, du pétrole, de la térébenthine etc., les asphaltes, les bitumes, les colophanes, . le soufre, les résines et tous produits de trans formation de ces différents corps, pourvu que ces produits soient solides à la température ordinaire et qu'ils restent durs à la tempé rature à laquelle le béton est employé. Pour les objets et constructions en béton qui sont appelés à être exposés au soleil d'été, le point de ramollissement doit être environ 60 â 70 C.
Le brai dur qui se.préte particu lièrement bien à être utilisé dans la fabri- cation du béton selon la présente invention, est celui qui ne contient que 20 0% et moins de charbon et que l'on- obtient par exemple par la distillation du goudron de houille ou des brais marchands sous un vide d'environ 30 mm de mercure ou à la pression ordinaire jusqu'au delà de 400 o C.
Pour déterminer la température de ra mollissement des différents corps qui peuvent servir d'agglomérant on peut avantageusement utiliser la méthode de Brinel qui sert à dé terminer la dureté des métaux, en exerçant une pression donnée sur une sphère de dia mètre donné, posée à la surface supérieure d'un cube de la matière dont on veut con naître la dureté.
En déterminant la courbe des duretés Brinel d'un brai, par exemple en fonction de la température, on constate que cette courbe, à partir d'une température donnée, s'infléchit brusquement, puis continue à s'abaisser jus qu'à la température de fusion du brai.
Le brai, dans l'intervalle de température compris entre le point où la courbe s'infléchit et celui où la température de fusion est atteinte, paraît dur, ruais en réalité il est semi-fluide, c'est-à-dire qu'il est devenu incapable de supporter des charges comme celles qu'il supporte lorsqu'il est encore dur et non semi- fluide. Il faudra donc choisir pour chaque cas donné, un brai préparé de telle façon que le béton pour lequel il aura servi d'agglomérant ne risque pas, aux températures auxquelles il sera soumis, de devenir semi-fluide, mais au contraire restera dur.
Le béton obtenu d'après le présent pro cédé n'a rien de commun avec les produits goudronneux qu'on prépare comme pavage dans les rues, comme plancher ou couverture pour les toits. Ces produits sont en général plus ou moins mous et n'ont jamais été employés pour remplacer le béton ordinaire à agglomérant hydraulique dans les différentes constructions telles que cuves de grandes dimensions, canalisations hydrauliques tels que barrages, digues, canaux, ouvrages d'art immergés, frigorifiques, tunnels, toitures etc.
A titre d'exemple voici un mode opéra toire pour fabriquer un béton selon la pré sente invention: - Pour obtenir un ms de béton on prend 400 kg de brai à gaz à point de ramollis sement d'environ 50 o C qu'on chauffe de façon à liquéfier le produit, puis on y ajoute 900 kg de gravier et ensuite on continue à chauffer et additionner du sable très fin de façon à obtenir un produit tout à fait pâ teux; sans cette précaution capitale, les pro duits solides vont au fond et le béton en résultant par refroidissement n'est pas homo gène, ni également résistant dans toutes ses parties.
La quantité de sable qu'on doit ajouter varie avec les brais; elle est d'environ 900 kg pour le brai cité dans cet exemple.
Le produit bien mélangé est coulé ensuite dans des coffrages exactement comme pour les bétons ordinaires et se solidifie par re froidissement en donnant un produit d'une très grande solidité, supérieure même à celle des bétons habituels.
Il est bien connu que les brais à gaz, colophanes, résines etc., à point de ramollis sement supérieur à 35 o C sont des produits peu solides, très brisants et surtout se cre vassant facilement. On ne pouvait donc pas prévoir que ces produits mélangés avec du gravier et du sable fin ainsi que nous l'in diquons plus haut, acquerraient des pro priétés tout à fait différentes.
A la place de gravier et sable fin, on peut prendre avantageusement des pierres concassées et de la poudre de pierre. On opère comme dans l'exemple cité plus haut, en prenant la précaution capitale d'ajouter assez de poudre pour obtenir une pâte dans laquelle sont en suspension les morceaux de pierres.
Le choix des produits, soit: bitumes, brais, certaines résines, asphaltes, résidus de dis tillation du goudron, du pétrole et de la té rébenthine, produits de transformation de ces corps, soit d'autre part, pierres concassées et sable ou poudres, dépend en général de Fusage auquel le béton devra être soumis. Les proportions varient également suivant la composition des mélanges, mais en tout cas on doit prendre comme précaution indispen sable d'avoir au moment où l'on coule le produit dans les coffrages, un mélange pâteux dans lequel sont en suspension les matières plus grosses, par exemple, les pierres con cassées.
Par ce nouveau procédé on peut obtenir un béton résistant directement, par lui-même et sans l'emploi d'aucun enduit, aux agents chimiques et particulièrement aux acides, voir à l'acide chlorhydrique très concentré.
<I>Exemple de béton résistant</I> aux <I>acides et</I> particulièrement cc eacide chlorhydrique très <I>concentré:</I> On prend 500 kg d'un brai ou autre produit organique fusible qui résiste aux acides et se ramollit aux environs de 60 C; on y ajoute 1200 kg de grès con cassé (mélange contenant des morceaux va riant de 1 mm à 30 mm d'épaisseur et plus) tel qu'il sort du concasseur à mâchoires et on continue à chauffer de faon à obtenir un produit fluide. Le produit qu'on obtient à ce moment se décante facilement et ou voit la matière solide aller au fond.
Pour éviter cet inconvénient, on ajoute de la poudre de grès très fine, tout en chauffant le produit et au fur et à mesure que l'on ajoute de la poudre, le produit devient pâteux et la matière solide commence à rester en suspension. Dès qu'on juge que le produit a pris la consistance voulue, c'est-à-dire une consistance empêchant la matière en morceaux de se séparer, on coule la masse à chaud dans des coffrages en bois ou dans des moules, exactement comme cela se fait pour les bétons ordinaires.
Si on veut avoir un béton armé, on enr ploie la même technique et les mêmes dis positions de fers que dans le cas du béton armé ordinaire.
On peut, avec cette nouvelle façon de préparer des bétons, construire des cuves de n'importe quelle capacité, des canalisations etc., pouvant résister aux acides et même à l'acide chlorhydrique concentré, sans qu'elles présentent, après des mois, aucun signe d'attaque.
On peut, au<B>-</B>lieu de brai, employer un autre des produits plus haut cités; le choix dépendra de leur résistance aux acides, de leur prix, de leur dureté, de leur élasticité et de leur point de ramollissement.
Le point de ramollissement est très im portant, car si on soumet ce béton à une température voisine de son point de ramollis sement, sa résistance mécanique diminue énormément, surtout sa résistance à l'écra sement.
A la place du grès concassé on peut em ployer n'importe quelle autre pierre, lave, pierre ponce etc., résistant aux acides. De même à la place de la poudre de grès on peut employer n'importe quelle autre poudre, kieselguhr, poudre de pierre ponce, poudre de quartz etc., ces poudres sont d'autant meil leures qu'elles sont moins poreures: Les coffrages peuvent se faire en bois, exactement comme pour les bétons ordinaires et les planches s'enlèvent facilement. Dans certains cas spéciaux, il est avantageux de sécher les bois employés pour le coffrage avant de couler le béton. On peut également employer la tôle ou le fer-blanc.
On peut, pour certains cas spéciaux; en- luire les planches avec certaines huiles ou les saupouder avec des poudres afin d'em pêcher le béton d'adhérer au bois, mais en général, pour le béton courant, le bois em ployé tel quel va très bien.
Le décoffrage se fait à chaud ou immé diatement après le refroissement de la masse, ce qui constitue un très gros avantage sur les bétons ordinaires pour lesquels il faut immobiliser les coffrages pendant longtemps.
IL va sans dire que suivant les cas les proportions que nous avons donnés plus haut peuvent être modifiées suivant le béton que l'on veut obtenir: béton maigre ou béton riche, béton pour couler en épaisseurs très faibles etc.
Troisième <I>exemple:</I> Béton pour égouts non attaquables par les eaux vannes, les eaux des villes ou des usines et susceptible de remplacer les canalisations en ciment et cri grès: On chauffe 400 kg de brai à point de ra mollissement d'envion 70 ; puis on ajoute 1400 kg d'un mélange de sable ordinaire et de poudre de briques ou de tuiles provenant des déchets des tuileries, et cela de façon à obtenir un produit pâteux qu'on coule dans des moules en bois, en tôle ou autres.
Suivant le cas, on peut varier ces proportions ainsi que les matières entrant dans la composition, suivant les usages; ainsi par exemple, on pourra obtenir des canalisations pour égouts d'une résistance complète aux acides en em ployant, à la place du mélange. de sable et de poudre de tuiles, du grès concassé dont les morceaux rie serait pas plus gros que \_' à 5 mur d'épaisseur et de la poudre de grès. On peut également obtenir un bon bé ton en employant, à la place de poudre de tuiles, de la poudre de calcaire ordinaire ou du sable fin, et cela pour obtenir un béton encore meilleur marché.
Bétoiapour frigorifiques: Il est reconnu que dans les glacières les cuves en béton seul ne peuvent pas être utilisées sans inconvénients.
Avec le nouveau béton, on a pu construire des cuves en béton de n'importe quelles di mensions convenant entièrement aux installa tions frigorifiques.
Voici un exemple d'un béton pour frigo rifiques: On prend: 350 kg de brai de gaz, 1000 kg de pierres concassées, 800 kg de sable fin et de poudre de calcaire mélangés.
La préparation se fait toujours de la même façon; on peut également, à la place de pierres concassées, ajouter du liège en petits morceaux en vue d'obtenir un béton particu lièrement peu conducteur de la chaleur.
En outre, on peut également construire des cuves en béton dont les parois sont creuses afin de créer des matelas d'air empêchant la transmission de la chaleur, et cela dans les mêmes conditions que pour le béton ordinaire.
Ces bétons résistent très bien au gel et au dégel ainsi qu'aux variations de tempé- rature. Urie poutre en béton armé préparé comme nous l'indiquons plus haut, de 2 m de longueur et 10 cm de côté, a été plongée pendant plusieurs jours dans une glacière à - 14 C puis dans de l'eau chaude à 40 C. Elle a parfaitement résisté sans aucune fêlure. Une autre fois on a pris une barre de ce béton entièrement recouverte de glaçons et exposée à la vapeur pour dé geler les glaçons; la barre n'a pas souffert du tout de ce traitement, même après qu'il eut été répété à de nombreuses reprises.
Ces propriétés des bétons à base de brais, goudrons et résines, constituent un avantage énorme pour les frigorifiques.
Béton <I>pour</I> usages hydrauliques: On prend: 400 kg de brai de gaz, à point de ramollis sement d'environ 50 C, 800 kg de gravier, 1000 kg de sable fin et de poudres.
On coule dans des coffrages spéciaux exactement comme pour les autrés bétons. Le béton ainsi obtenu présente des avantages sur les bétons hydrauliques ordinaires parce qu'il n'est pas du tout transformé à la longue par l'action de l'eau, pas plus de l'eau salée que de l'eau douce. En effet, l'on sait que les bétons ordinaires s'altèrent par un long stage sous l'eau. De plus, les bétons ordi- rraires, par le fait de leur nature cristalline, sont très sensibles aux remous des vagues et se détériorent très facilement. Par contre le présent béton résiste beaucoup mieux.
Avec les bétons ordinaires, il faut une technique tout à fait spéciale pour pouvoir obtenir des bétons imperméables; avec le nouveau béton, on y arrive très facilement et il peut servir même pour les barrages.
Si l'on veut rendre la surface du béton tout à fait lisse, on peut la recouvrir d'un enduit. Comme enduit on peut employer du goudron à gaz ordinaire, ou bien des vernis faits au brai, par exemple en prenant du solvent naphta et du brai; on peut mettre également des chapes en employant le mé lange suivant: On chauffe 400 kg de brai ou autre pro duit analogue cité plus haut et on ajoute environ 1000 kg de sable fin ou de poudre de briques, ou même de la poudre de pierres. On obtient un produit pâteux qu'on applique à la spatule et à chaud sur la surface qu'on veut enduire.
Ce même produit peut servir également comme matière pour les joints dans les canalisations, soit pour égouts, soit ca nalisations hydrauliques ou canalisations en général, ou pour tous - autres scellements qu'on voudrait faire.
Il va sans dire que les proportions que l'on indique peuvent varier suivant les cir constances et suivant les usages.
On peut obtenir avec ce béton des fon dations dans la terre, même dans des terrains humides, car ce béton est entièrement imperméable.