LU83139A1 - Liants a base de gypses residuaires et d'anhydrite synthetique - Google Patents
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Description
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La présente invention concerne de nouveaux liants obtenus par simple mélange de gypses résiduaires de ^industrie chimique ou des centrales thermiques avec un anhydrite synthétique, 5 Jusqu*à présent la valorisation des gypses sous- produits de l’industrie chimique, comme les phosphogypses, ou des gypses résultant de la désulfuration des gaz de com-* - bustion des centrales thermiques,' n’a pas trouvé de solution . « ... absolument satisfaisante, 10 Les procédés visant à obtenir à partir de ces sous- produits un sulfate de calcium hémihydraté, utilisable comme liant dans l*industrie du batiment, ont l’inconvénient de nécessiter à la fois une purification des gypses résiduaires et une opération de calcination, 15 II a été également proposé dans la demande de bre vet européen n° 0 007 610 de mélanger les gypses résultant de la désulfuration des gaz de combustion des centrales thermiques, après déshydratation partielle ou totale, avec un gypse naturel déshydraté, où de déshydrater simultanément 20 le mélange de gypses résiduaires et de gypse naturel. Ce procédé implique lui aussi Une étape de déshydratation coûteuse en énergie,
La demanderesse a découvert de façon tout-à-fait inattendue que l*on peut obtenir des liants de très benne 25 qualité en mélangeant simplement des gypses résiduaires d’o- rigine chimique ou provenant de la désulfuration des gaz des ! * I centrales thermiques avec un liant d’anhydrite synthétique, | sans aucune purification ni calcination, i , < ; Par liant d*anhydrite synthétique, on entend un 30 liant conforme à la norme allemande DIN 4208, obtenu à partir de fluorarihydrite, sous-produit de la fabrication de l’acide fluorhydriqua, ou à partir de phosphoanhydrite, obtenu par exemple selon le procédé du brevet français n° 2 423 463 I de la demanderesse, L’anhydrite naturel n’est pas uiilisa- , 35 ble dans la préparation des liants selon l’invention, .
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Les gypses résiduaires de l'industrie chimique, -.•comme les phosphogypses, utilisables selon l'invention, contiennent au moins 90 £, et de préférence au moins 95 % de sulfate de calcium dihydraté Ca50 t 2 H2D. Ils sont contaminés 5 par diverses impuretés, comme le fluorure de calcium, la silice, les oxydes de fer, llalumine, des phosphates, etc.,».
Leur granulométrie maximale est généralement inférieure à \ ' 0,3 mm, la granulométrie moyenne étant de 1*ordre de 30 à 40 pm, 10 Les gypses résiduaires de centrales thermiques, également utilisables selon l'invention, sont obtenus au • .. cours de la désulfuration des gaz de combustion, de ces cen trales par lavage avec une solution aqueuse de chaux. Il se forme d'abord un mélange de sulfite neutre et de sulfite 15 acide de calcium, qui est oxydé par l'air en sulfate de calcium dihydraté. Ce gypse brut cohtient au moins 90 £ en poids de CaSQ^, 2 ^0* Il est contaminé par de très nombreuses impuretés, comme les sulfites, les chlorures, les carbonates, la silice, l'alumine, la magnésie, les oxydes de fer, etc.
20 Sa granulométrie maximale est généralement inférieurs à 0,2 mm, la granulométrie moyenne étant de l'ordre de 30 à 40 pm.
Les proportions respectives de gypses résiduaires et d'anhydrite synthétique dans les mélanges constituant les 25 nouveaux liants selon l'invention peuvent varier assez largement entre 90 - 10 % et 10 - 90 D'un point de vue économique, il est intéressant d'introduire dans les mélanges la plus grande quantité possible de gypses résiduaires bon marché ; du point de vue des performances techniques, les mélan-30 ges riches en anhydrite synthétique sont les plus intéressants.
Le meilleur compromis est obtenu par des mélanges équipondé-». , xaux de gypses résiduaires et d'anhydrite synthétique.
Il est également possible selon l'invention d'utiliser plusieurs gypses résiduaires d'origines différentes en / . . ....
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Les nouveaux liants.scion 1*invention peuvent être utilisés en pâte pure ou Dtre associés à des granulats pour obtenir des mortiers ou des bétons. Des adjuvants peuvent fître ajoutés aux pâtes pures, aux mortiers ou aux bétons 5 pour modifier les propriétés de la masse de gâchage avant la prise ou les propriétés du matériau après durcissement.
Les applications concernent tous les matériaux utilisés dans l’industrie du bâtiment. On peut notamment réaliser, V par fluidification, des chapes auto-nivelantes en pâte pure ,'· '10 ou en mortier. Oh peut aussi réaliser des matériaux cellulai- J res par expansioh de la pâte pure ou des mortiers, par exem ple au moyen de poudre d’aluminium.
Dans les deux exemples donnés ci-dessous pour il— , · lustrer l’invention, on a préparé des pâtes pures, en ajus- 15 tant l’eau de gâchage de manière à ce que le diamètre d’étalement de la pâte, déterminé selon la norme allemande DIN 1164, soit de 150 * 5 mm. Le début et la fin de prise sont mesurés selon la meme norme DIN 1164. La contrainte de rupture à la traction par flexion et la contrainte de rupture 20 à la compression sont mesurées sur des éprouvettes de 4 x 4 x 16 cm selon la norme NF P 15-451,“ EXEMPLE 1
On utilise comme gypse résiduaire un phosphogyp-•se présentant les caractéristiques suivantes*: •v · * 25 a) granulométrie : comprise entre 0,7 et 200 pm ; moyenne ·ϊ 33 pm, b) analyse chimique :
CaSO^j, 2 H2O··«·*······*·····.·· 95,5 5o
CbF2........................ 2,0 % 30 · 5i02............................ 0,8 %
Fe203........................ 0,2 % A12ü3........................... 0,3 ^ P2®$ soluble dans l’eau..··.···· 0,1 5o * . · . · • · ' » . . · .-4 .
»
On gâche 000 g de ce phosphogypse avec BDO g de fluoroonhydrite, conforme h la norme allemande DIN 4208, et 176 g d’eau. Les temps de début et de fin de prise, ainsi que les résistances mécaniques au bout de 7 et 28 jours sont • 5 indiqués dans le tableau donné après l1exemple 2.
EXEMPLE 2
On utilise un gypse résiduaire de centrale thermique, présentant les caractéristiques suivantes : a) granulométrie, déterminée par tamisage sur un 10 produit séché à 100°C ï
Ouverture de maille des tamis Refus (pm) (p en poids) ; 37 68 74 ‘10 ‘15 90 1,4 100 0 b) analyse chimique :
CaS04, 2 H20.................... 95,5 £ ‘
SiO^, .............. 0,5 # 20 S0.,«······*·♦··················· 0,3 ^ • c « fe2Ô3.....*........·*........... 0,1 % V * • MgO*............................ 0,1 % C02............ 0,1 % H20.......... 3,4 % * φ - 25 On gâche 800 g de ce gypse de désulfuration avec 800 g de fluoroanhydrite, conforme à la norme allemande DIN 4208, et 168 g d’eaü. Les temps de début et de fin de prise, ainsi qüe les résistances mécaniques au bout de 7 et de 28 jours sont consignés dans le tableau ci-après ï / « · « '· i / ♦ . .
» · * · * * ✓ 5 ' .
TABLEAU " . α ' ί Résistance à la n, . , . , 'Début Fin ’^asse volumique tractionpar Resistance a la
Exemples de de (g/cm3) flexion compression prise prise (bars) (bars/ 7 jours 20 jours 7 jours 23 jours 7 jours 23 jours v 1 '^>6 h >12 h 1,6B 1,66 26 52 115 220 2 65 mn 105 mr 1f7B 1,76 74 76 27D 275 ή • · • , * * · ψ % · /
Claims (6)
1. Liants caractérisés en ce qu’ils sont constitués par des mélanges de gypses résiduaires et d’anhydrite synthétique,
2. Liants selon la revendication 1, caractérisés en ce que 5 les gypses résiduaires sont des phosphogypses, y 3 -'Liants selon la revendication 1, caractérisés en ce que les gypses résiduaires proviennent de la désulfuration des · gaz de combustion des centrales thermiques, j
4. Liants selon la revendication 1# caractérisés en ce que 10 l’anhydrite synthétique est un fluoroanhydrite.
5. Liants selon la revendication 1, caractérisés en ce que · l’anhydrite synthétique est un phosphoanhydritc,
6. Liants selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisés en ce que là proportion de gypses résiduaires 15 est de 10 è 90 5» en poids, ‘ 7- Liants selon -l’une quelconque des revendications 1, 4, \ 5 et 6, caractérisés en ce que l’on utilise plusieurs gypses résiduaires d’origines différentes, •8 -Liants selon l’une quelconque des revendications 1, 2, 3, 20 6, 7, caractérisés en ce que l’on utilise plusieurs anhydri- tes synthétiques d’origines différentes, »
9. Matériaux de construction obtenus en utilisant les liants selon les revendications 1 à 8, ' U ... . /
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