Brevet FR2027050A1 — publié le 19700925

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'éléments de construction durcis par voie hydrothermique à partir d'un mélange d'hydrate de chaux, de chaux calcinée, de sable riche en acide silicique et d'eau ainsi que d'un additif, qui 5 permet au bout d'un temps très court le décoffrage ou démoulage du mélange coulé dans des moules et qui s'oppose à un fissurage. Il est connu d'incorporer des additifs à des masses de ciment hydrauliques pour améliorer les résistances à la compression et pour accélérer le processus de durcissement. 10 Le brevet allemand No. 1.099*427 propose à cet effet l'addition commune d'acide gluconique ou de son sel de sodium ou de calcium, d'acide salicylique ou d'un de ses sels alcalin ou alcalino-terreux, ainsi que d'un chlorure. Avec des mélanges composés d'hydrate de calcium, de chaux 15 calcinée, de sable et d'eau, qui sont ensuite coulés dans des moules et soumis à un durcissement à la vapeur à 175 à 210° C, suivant une pression de vapeur saturée d'environ 10 à 20 atm. on n'a pu obtenir par ces additions ni séparément, ni en combinaison entre elles, une accélération suffisante du durcissement 2 0 de la masse brute* La fabrication des éléments de construction durcis par voie hydrothermique s'effectue en général de la même manière que de l'hydrate de calcium, de la chaux calcinée et du sable sont intensivement mélangés. 25 On ajoute ensuite de l'eau à ces constituants, après quoi le mélange est traité pour en faire une bouillie. La fraction d'eau détermine alors dans line grande mesure le rapport poids/ volume des éléments de construction et s'élève, pour des rap- 2 *2 ports poids/volume d'environ 1,4 g/cm à 1,6 g/cm , 2 0 à 25 % 30 en poids rapporté aux matières solides totales* Avec de plus faibles fractions d'eau, on ne peut plus couler le mélange- La bouillie est ensuite coulée dans des moules et est durcie à la vapeur avec les moules. Pour finir, les moules sont retirés et le corps moulé est séché. Les moules sont par conséquent constam-35 ment exposés à l'attaque de vapeurs saturées et se corrodent rapidement. En outre, ils ne sont pas disponibles pendant le traitement à l'autoclave durant plusieurs heures. On a trouvé que ces inconvénients peuvent être éliminés de façon surprenante en additionnant au mélange d'hydrate de chaux, 69 44703 2 2027050 de chaux calcinée, de sable riche en acide silicique et d'eau, un ou plusieurs composés polyhydroxy aliphatiques ayant au moins sept atomes de carbone ou un dérivé de ses composés. Le mélange peut alors être décoffré au bout de peu de temps et les éléments 5 de construction ne présentent pas de fissure après durcissement. On utilise avantageusement 0,01 à 0,1 en poids de composé polyhydroxy rapporté au poids de substance solide total. On préfère comme composé le sodium - 1,2,3,4,5,6 - hexahydroxyhexa-ne - 1 - carboxylate ou son dérivé de bore complexe» 10 II est avantageux d'additionner le ou les composés polyhy droxy aliphatiques à l'eau destinée au mélange. Enfin, on ajoute, en continu, les trois constituants hydrate de chaux, chaux calcinée et sable riche en acide silicique à l'eau contenant l'additif de l'ensemble est soumis à une nouvel-15 le opération de mélange. L'exemple suivant d'un mélange fabriqué selon l'invention montre, ensemble avec les divers essais comparatifs, les avantages de la présente invention. EXEMPLE : 2 0 On a fabriqué deux mélanges séparés composés de 2 0 kg de sable moulu, 20 kg de sable de rivière, 12 kg d'hydrate de chaux usuel du commerce, et 8 kg de chaux fine blanche. On a trouvé la composition suivante pour ces constituants : à) sable moulu : 25 >0,009 mm ' 0,64 $ 0,063 - 0,09 mm 3,60 0,032 - 0,063 mm 15,10 £ b) sable de rivière : 30 3,15 mm 0,88 f° 2 - 3,15 mm 0,83 1 — 2 mm 2,39 7° 0,5 - 1 mm 20,78 Jé> 0,2 - 0,5 mm 59,38 i» 35 0,1 - 0,2 mm 13,71 $ 69 44703 3 2027050 c) hydrate de chaux : CaO 73,55 Mn-^O^ 0,04 résidu de tamis MgO 0,82 SO^ 0,12 0,09 mm 0,84 £ SiOg 0,26 perte lumineuse 24,82 5 AlgOj 0,18 C02 0,24 Pe2 03 0,21 HgO 0,74 d) chaux fine blanche : CaO 94,78 S03 0,15 MgO 1»19 perte lumineuse 2,41 10 Si02 0,74 C02 1,47 Al203 0,37 Pe203 0,2 9 Mn304 0,07 NLK t6Q 3,5 min 15 résidu de tamis 0,09 mm 2,0 7° Le mélange 1, qui a servi à la comparaison, a été ajouté à 22 litres d'eau sans additif, en continu, en agitant constamment le mélange* On ajouta à l'eau pour le mélange 2 45 ml d'une solution à 33 % de sodium - 1,2,3,4,5,6 - hexahydroxyhexane -1 2 0 càrboxylate, donc 0,015 % en poids, rapporté au poids des substances solides» Ensuite la solution diluée fut mélangée aux constituants solides de la même façon que l'eau au mélange 1. Dans les deux cas, on obtint des masses facilement mobiles pouvant être coulées, qui étaient coulées dans des moules de 25 50 x 50 x 12 cm. Le tableau 1 montre l'allure de la température en dépendance du temps de la masse coulée dans des moules avec ou sans addition de sodium - 1,2,3,4,5,6 - hexahydroxyhexane - 1 - càrboxylate» 30 IABLEAU 1 temps température °C en minute avec additif sans additif 5 32,0 39,0 10 36,5 . 41,0 15 39,0 40,5 20 41,0 39,5 30 40,0 36,0 40 37,5 33,5 69 44703 4 2027050 Par conséquent, tandis que sans l'addition conforme à l'invention de sodium - 1,2,3^4,5,6 - hexahydroxyhexane - 1 - car-boxylate, la température maximale est déjà atteinte au bout de dix minutés, l'additif confère à ce composé un retard d'extinc-5 tion et un décalage de ce maximun de 10 à 20 mn. La résistance à l'état vert de la masse avec et sans addition ressort du ïableau 2 qui indique outre la résistance à la pression également la résistance à la flexion. TABLEAU 2 temps : résistance à la flexion résistance à la pression en kp/cm kp/cm minute avec additif sans additif avec additif sans additif 30 0,8 2,0 0,8 40 0,8 - 2,1 1,0 50 0,9 - 2,5 1,2 60 1,2 - 2,9 1,5 70 1,3 3,0 1,6 80 1,4 - 3,2 1,8 L'avantage de l'invention ressort clairement de ce tableau 2 0 qui reproduit les valeurs moyennes à partir à chaque fois de six mesures» Avec une résistance à la pression d'environ 2,0 kp/cm le corps moulé est en général suffisamment solide pour être décoffré. Cette résistance n'est pas obtenue même au bout de 80 minutes sans additif conforme à l'invention de so-25 dium - 1,2,3,4,5,6 - hexahydroxyhexane - 1 - carboxylate» De nombreux essais avec d'autres retardateurs d'extinction connus n'ont pas donné de résultats satisfaisants» Seul le dérivé de bore du composé utilisé selon l'invention donne la même efficacité. 50 Avec le sodium - 1,2,3,4,5,6 - hexahydroxyhexane - 1 - car- boxylate, il s'agit d'un composé qui peut exister sous 32 configurations stéréo-chimiques. Dans la pratique on préfère les isomères n et p pouvant être obtenus simplement, c'est-à-dire D - Gluco - D - Grlucoheptonate et D - Gluco - D - idoheptonate. 35 Ces deux isomères se distinguent à peine dans leurs pro priétés chimiques bien que la solubilité dans l'eau soit beaucovç 69 44703 5 2027050 supérieure avec le p isomère. Pour le dérivé de bore du sodium - 1,2,3,4,5,6 - hexahydroxyhexane - 1 - carboxylate, appelé brièvement heptonate de sodium bore, il s'agit essentiellement d'un mélange d*heptonate de 5 sodium et d'un composé de bore soluble qui se présente en solution aqueuse sous forme de complexe de bore polyhydroxy. Tant le sodium - 1,2,3,4,5,6 - hexahydroxyhexane - 1 - carboxylate (heptonate de sodium) qu'également l'heptonate de sodium et bore sont fabriqués à une échelle industrielle et n'élè-10 vent guère les frais de fabrication des éléments de construction les mélanges coulés dans des moules peuvent être décoffrés sans difficulté au bout d'environ trente minutes- Ensuite, les corps moulés sont soumis à un durcissement à la vapeur, la durée de chauffage jusqu'à ce que l'on ait atteint 204° C correspon-15 dant à une pression de vapeur saturée de 16 atm- s'élevait à une heure, la durée de durcissement correspondait à 4,5 heures tout comme la durée de soufflage à 30 minutes sous les conditions usuelles dans l'industrie céramique au sable calcaire» Les corps moulés obtenus ont une très bonne résistance pour 20 conserver leurs cotes et sont exempts de fissures. L'essai à la résistance à la compression donna en moyenne sur dix échantil- 2 3 Ions 583 kp/cm avec une densité brute de 1,56 g/cm • On peut naturellement obtenir encore de plus grandes résistances par un traitement intense des matières premières, une augmentation de 2 5 la fraction de sable moulu ou des mesures. 69 44703 6 2027050 BEVEMDIOATIOIS 1 - Procédé de fabrication d'éléments de construction durcis par voie hydro-thermique à partir d'un mélange d'hydrate de chaux, de chaux calcinée, de sable riche en acide silicique et 5 d'eau, caractérisé en ce qu'on additionne au mélange un ou plusieurs composés polyhydroxy aliphatiques comportant au moins sept atomes de carbone ou un dérivé de carbone. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on additionne au mélange de 0,01 à 0,1 fa en poids, en réfé- 10 rence au poids des matières premières, d'un composé polyhydroxy aliphatique comportant au moins sept atomes de carbone. 3 - Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on additionne au mélange du sodium - 1,2,3,4,5,6 - hexahydroxyhexane - 1 - carboxylate. 15 4 - Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, carac térisé en ce qu'on additionne au mélange un dérivé de bore du sodium - 1,2,3,4,5,6 - hexahydroxyhexane - 1 - carboxylate- 5 - Procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le composé polyhydroxy aliphatique est addi- 20 tionné à l'eau destinée au mélange.