Brevet FR2006266A1 — publié le 19691226

l'invention se rapporte à un matériau de construction qui est rendu imperméable à l'eau en incorporant dans ce matériau un imperméabilisant à l'eau* Pour fabriquer du béton du type ciment hydraulique dans 5 lequel on prépare un mélange de ciment hydraulique, d'eau et, facultativement de matière minérale qui fait prise, il est avantageux d'apporter un moyen de rendre le béton et anche à l'eau. Gela est particulièrement avantageux si l'on prépare du béton fie poids léger dan3 lequel en ajoute un agent au mélange destiné à durcir 10 qui provoque un dégagement gazeux de manière à obtenir le durcissement un béton expansé contenant des pores et ayant une densité réduite* En pratique, on utilise de l'aluminium sous forme de flocons ou de poudre qui réagit avec les composants alcalins du ciment, ou avec des composés alcalins que l'on ajoute, et de l'eau 15 avec un dégagement d'hydrogène* Du fait de la présence des pores dans le béton de poids léger que l'on obtient, un tel matériau de construction est plus sensible à l'absorption d'eau que du béton non-expansé* L'utilisation d'émulsions de bitume pour la préparation 20 de béton à partir de mélanges du type ciment et de plâtres de gypse est connue et exposée dans la description du brevet Britannique N° 673*892* le béton de poids léger, imperméable à l'eau obtenu à partir de mélanges de ciment auxquels on ajoute des émul-sions de bitume, est connu et exposé dans la description du brevet 25 des Etats-Unis d'Amérique N° 2*560*871» les méthodes exposées dans ces descriptions présentent deux inconvénients* En premier lieu, le bitume utilisé dans ces procédés est un bitume courant, lequel par suite de sa constitution renferme des composants, huileux qui peuvent faire diminuer la résistance du béton obtenu. 30 En outre, l'utilisation d'émulsions de bitume a pour conséquence que l'émulsionnant est incorporé dans le béton en produisant une rétention d'eau dans celui-ci, ce qui provoque un retard de durcissement pouvant atteindre plusieurs semaines* Conformément à l'invention, on obtient une matière de 35 construction étanche à l'eau qui ne présente pas les défauts ci-dessus* l'invention se rapporte à un matériau de construction comprenant un mélange durcissable de ciment hydraulique, d'asphal- 11394 2 2006266 tènes et de matière minérale, facultativement» L'invention ae rapporte aussi à une méthode de production d'un tel matériau de construction. Dans cette demande de brevet, le terme "asphaltènes ", 5 signifie le produit obtenu sous forme de précipité en traitant une fraction de pétrole résiduelle, par des hydrocarbures alipha-isigaos ayant -a© 3 à 9 atomes â© @arbones ou par sua mélange de ces Isydroearb'xre.3® En utilisant tm hydrocarbure aliphatique inférieur tel qno le propane, le précipité obtenu renferme des composants sO huileux qui doivent être éliminés dans un stade de déshuilage ultérieur» En utilisant des hydrocarbures aliphatiques supérieurs, par exemple le pentane, l'isopentane et. le néopentane, les hexanes et les heptanes pour le traitement de la fraction pétrole résiduel, les asphaltènes sont précipités sous forme de poudre qui est au 15 moins en substance, exempte de composés huileux et ne nécessite pas un déshuilage ultérieur» Ces asphaltènes, obtenus en utilisant les hydrocarbures aliphatiques de C^ à C^ sont préférés en tant qu'imperméabilisants à l'eau de la matière de construction suivant ces invention» 20 Les fractions de pétrole résiduel adéquates à partir desquelles on peut obtenir les asphaltènes par précipitation en utilisant un hydrocarbure de C^ à Cg comme cela a été exposé, sont des résidus sous vide obtenus dans la distillation d'huile brute et les fractions de pétrole ainsi que des résidus provenant de 25 procédés de cracking thermique ou catalytique» La préférence est accordée aux asphaltènes obtenus dans la désasphalténisation de résidus de pétrole provenant d'une huile brute du 7énézuala« Une méthode très appropriée pour la production des aspihal-30 tènes est exposée dans la description du brevet britannique n° 935.725» La matière minérale qui est présente facultativement dans le matériau de construction suivant l'invention, est une charge ( une poudre minérale finement divisée telle que du sable fin 35 et de la cendre volatile) et/ou des aggrégats ( de la pierre cassée du minerai, des scories, des graviers et similaires )• L& préférence est accordée à une charge servant de aatière ainérale figurant dans le matériau de construction» 11394 3 2006266 La quantité d'asphaltènes incorporés dans le matériau de construction est de l'ordre de 0,5 à 10# en poids» La préférence est accordée à une quantité de l'ordre "de 1 à 4# en poids. Des quantités supérieures à 4# en poids ne provoquèiit pas une améllo-5 ration supérieure des propriétés d'imperméabilisation à l'eau du matériau de construction. Les quantités supérieures à 10# en poids provoquent ordinairement ' une diminution de la résistance' du matériau de construction» Les asphaltènes sont particulièrement appropriées en tant 10 qu*agenté d'imperméabilisation pour des matériaux de construction de béton de poids léger» Dans la production du béton de poids léger on fait usage habituellement d'aluminium pour provoquer la formation de gaz comme cela a été expliqué auparavant» La matière obtenue contient des pores, et de même avec ce matériau la quantité 15 d'asphaltène nécessaire pour obtenir un matériau étanche à l'eau doit être choisie de l'ordre de 0,5 à 10# en poids calculée sur le mélange durci, une quantité de 1 à 4# en poids étant préférable. L'invention concerne aussi une méthode de fabrication de matériaux de construction contenant des asphaltènes» Pour préparer 20 un mélange de ciment hydraulique, d'eau et facultativement de matière minérale, on peut ajouter des asphaltènes sous forme d'une émulsion préparée avec ces asphaltènes, de l'eau et un émulsionnanti Cependant, comme cela a été expliqué ci-dessus, le mélange dureis-sable peut renfermer de l'eau de rétention provenant de l'émulsion-25 nant bien que la quantité d'eau de rétention soit bien moindre que dans le cas où l'on utilise des émulsions de bitume comme on le faisait dans la technique antérieure» La préférence est accordée à l'utilisation des asphaltènes tels quels» On peut les ajouter au mélange de ciment hydraulique 30 d'eau et facultativement de matière minérale, mais il est préférable d'ajouter des asphaltènes au ciment hydraulique sec qui est utilisé pour la préparation du mélange» La quantité d'asphaltènes ajoutée est telle que le mélange durciôsable contient 0,5 à 10# en poids et de préférence 1 à 4# en poids d*asphaltènes» Cette méthode 35 de fabrication en utilisant "des ciments hydrauliques * contenant des asphaltènes pour la préparation du mélange destiné à être cuit, supplique aussi de préférence à la production du béton de poids léger. 69 11394 4 2006266 gXBlJPItE Quatre cubes d'essai en béton de poids léger contiennent respectivement 0,1, 2 et 3# en poids d*asphaltènes, respectivement* On obtient dès asphaltènes par désasphalténisation d'une fraction 5 de pétrole résiduel d'une huile brute du Vénézuela en utilisant du n-pentane en tant qu'agent de précipitation et en utilisant la méthode exposée dans la description de brevet britannique H° 935725 On cuit les cubes à la vapeur dans un autoclave à une température de 180®C @t une pression manométrique de 10 atm» Les cubes d'essai 10 mesurent 10 X 10 X 10 cm. On dispose les cubes d'essai dans une couche d'èau à la température ambiante et on mesure la quantité d'eau absorbée à des intervalles de temps* La hauteur de la couche d'eau est maintenue constante à 50 mm* Les résultats de ces essais sont représentés sur les 15 figures du dessin joint. Sur la figure 1, la quantité d'eau absorbée en grammes est portée par rapport au temps en heures* Sur la figure 2S la quantité d'eau absorbée est portée par rapport au temps en jours* Sur les deux figures, la ligne 1, représente le résultat constaté pour le cube d'essai qui ne contient pas d'asphsl 20 tènes et las lignes 2,3 et 4 représentent les résultats trouvés pour le cube d'essai contenant respectivement 1,2 et 3# en poids d'asphaltènes* Sur la figure 2, les lignes 3 et 4 se rassemblent* L'effet d*imperméabilisation â l'eau des asphaltènes est ainsi clairement démontré* 25 Selon des spécifications officielles, la résistance à la compression du matériau devrait être d'au moins 30kg/cm2. La -mesure des résistances à la compression des cubes d'essai est de l'ordre de 32 à 34kg/ca2* 69 11394 s 2006266 KBTODIGATIQNS 1 - Matériau de construction comprenant un mélange durcis sable de ciment hydraulique, d'asphaltènes et facultativement de matière minérale. 5 2 — Matériau de construction selon la revendicationl, contenant (5,5 à 10# en poids d'asphaltènes» 3 — Matériau de construction selon les revendication 1 et 2, contenant 1 à 4# en poids d'asphaltènes» 4 - Matériau de construction selon les revendications 1 à 3, contenant des asphaltènes obtenus par la désasphalténisation d'une fraction de pétrole résiduel en utilisant des hydrocarbures aliphatiques de à Cg servant d'agent de précipitation pour les asphaltènes» 5 - Matériau de construction selon l'une quelconque des 15 revendications précédentes, dans lequel le mélange durcissable est un béton de poids léger* 6 - Matériau de construction selon la revendication 5, dans lequel le béton de poids léger contient une charge» 7 - Méthode de production d'un nSâtériau de construction 20 selon les revendications 1 à 4 consistant à cuire un mélange comprenant du ciment hydraulique, de l'eau et facultativement une matière minérale, caractérisé en ce que le mélange destiné à être euit est préparé avec du ciment hydraulique contenant des asphaltènes» 25 8 - Méthode de production d'un matériau d© construction selen les revendications 5 et 6 oonsistant à cuire œa mélange comprenant du ciment hydraulique, de la poudre d'aluminium, de l'eau et facultativement de la matière minérale, caractérisé en ce que le mélange destiné à être cuit est préparé en utilisant du ciment 30 hydraulique contenant des asphaltènes» 9 - Méthode de production d'un matériau de construction selon les revendications 7 et 8, caractérisé en ce que l'on obtient les asphaltènes par désaphalténisation d'une fraction de pétrole-résiduel en utilisant des hydrocarbures aliphatiques de 0^ à 0^ 35 comme agents de précipitation des asphaltènes*