Brevet FR2169705A1 — publié le 19730914

La présente invention concerne les compositions pour pro té- ger contre la corrosion les armatures d'acier dans les bétons durcis en autoclave. On recourt aux compositions indiquées afin de protéger l'armature contre la corrosion pendant l'utilisation d'ouvrages en béton armé. La nécessité de faire appel auxdites compositions en vue de la protection contre la corrosion est imposée par le fait que les bétons-durcis en autoclave, en particulier les bétons cellulaires, en raison de leur alcalinité diminuée et du fait de leur perméabilité augmentée à l'air, au gaz et à lthumidité, ne protègent pas l'armature contre la corrosion, à la différence des ouvrages en béton armé compact. On connatt déjà une composition pour protéger contre la corrosion les armatures d'acier dans les bétons durcis en autoclave, notamment dans les bétons cellulaires. Ladite composition est constituée par un bitume schisteux connu sous la dénomination commerciale "bitume shell" et par du ciment Portland utilisé comme matière de charge. Cette composition connue présente une aptitude insuffisamment élevée à l'adhérence à l'armature et aux bétons mentionnés, ce qui entraîne un abaissement considérable de la résistance mécanique des ouvrages, en particulier de ceux qui, en service, sont exposés à des efforts de flexion. Le but de la présente invention est de supprimer 1 'inconvé- nient précité, en utilisant une autre matière de charge dans une composition protectrice du type constitué par du bitume et une matière de charge et destinée à la protection contre la corrosion des armatures d'acier dans les bétons durcis en autoclave. Conformément à l'invention, ce problème est résolu en ce que la composition contient comme matière de charge un mélange sable-chaux constitué par de la chaux vive et du sable quartzeux. Il est recommandé d'utiliser une composition constituée par 1 partie en masse de bitume et 1,5 à 2,5 parties en masse, de préférence 2,5 parties en masse, d'un mélange sable-chaux contenant 9 à 70 %,de préférence 20 % d'oxyde de calcium actif. La composition objet de l'invention présente une aptitude améliorée à l'adhérence à l'armature et aux différents bétons durcis en autoclave, entre autres, le béton cellulaire, et est douée en outre de hautes qualités anticorrosives. tes caractéristiques indiquées (adhérence améliorée et qualités anticorrosives) sont acquises par la composition, pour l'essentiel, au cours du traitement en autoclave des ouvrages en béton armé sous des pressions de vapeur d'eau allant de 8 à 12 atmosphères effectives. La composition faisant l'objet de l'invention est préparée de la manière suivante. Dans une cuve réchauffée, munie d'ut agitateur mécanique à hélice, on fait fondre du bitume, après quoi on charge dans le produit en fusion, tout en l'agitant, un mélange sable-chaux servant de matière de charge. te mélange en question est préparé au préalable par mouture de chaux vive conjointement avec du sable quartzeux. La finesse de mouture du mélange, déterminée d'après la surface spécifique du sable, est comprise entre 1000 et 3000 cm2/g . te taux d'oxyde de calcium actif dans le mélange peut etre compris entre 9 et 30 0. Après introduction, dans le bitume, de la matière de charge, on porte la température du mélange (composition) ainsi obtenu à une température de 150 à 1700C. Cela fait, on plonge dans le mélange chauffé à cette température l'armature d'acier (carcasses,toiles ou barres isolées), on lty maintient pendant quelques minutes, puis on l'extrait. La durée de séjour de l'armature dans le mélange chaud est fonction du diamètre de celle-ci et de l'épaisseur requise de l'enrobage à appliquer sur le métal : plus grande est la durée de séjour de l'armature dans le mélange, plus mince est la couche de revetement ainsi obtenue, et vice versa. L'épaisseur de travail du revêtement est sensiblement de 0,5 à 1 mm, de préférence 0,7 mm. Après avoir extrait l'armature de la cuve, on la maintient au-dessus de celle-ci pendant à peu près une minute pour laisser s'égoutter l'excès de mélange. te durcissement de l'enrobage sur l'armature se fait pendant son refroidissement. A une température de l'ordre de 200C le durcissement de l'enrobage s'effectue pendant le transport de l'armature vers un dépôt intermédiaire ou vers les moules. Une fois le durcissement de l'enrobage achevé, l'armature est prête à servir. On la place dans les moules et on procède à la coulée du béton. La présente invention sera mieux comprise à l'aide des exemples non limitatifs suivants de préparation de la composition proposée pour protéger contre la corrosion les armatures d'acier dans les bétons durcis en autoclave. Exemple 1. On a préparé une composition comprenant les ingrédients suivants - bitume de pétrole (point de ramollis sement - 900C) ........... 1 partie en masse - mélange sable-chaux contenant 20 ffi d'oxyde de calcium actif .......................... 2,5 parties en masse On a d'abord fondu le bitume, après quoi on y a introduit le mélange sable-chaux faisant office de matière de charge. Ce mélange a été préparé au préalable par mouture de la chaux vive conjointement avec le sable quartzeux. La finesse de mouture, déterminée d'après la surface spécifique du sable était égale à 3000 cm2/g. La composition ainsi obtenue, constituée par le bitume et la matière de charge, a été chauffée jusqu'à une température de 150 à 1700C, après quoi on a plongé dans cette composition une armature d'acier. le diamètre des éléments de l'armature était de 6 mm. La durée de séjour de l'armature dans la composition a été de 2 mn. L'épaisseur de l'enrobage anticorrasif a été de 0,7 mm. Au bout de 2 minutés on a extrait l'armature de la composition et on l'a maintenue à l'air 2 minutes de plus, pendant lesquelles l'enrobage a durci. On a éprouvé la composition quant à ses qualités anticorrosives et à son ihérence à l'armature et au béton. L'armature d'acier enrobée de la composition en question et encastrée dans un béton cellulaire au bout d'une période d'essai de 5 ans dans une chambre humide (l'humidité relative de l'air étant de 95 à 100 % et la température de 25 + 50G), ne présentait pas de signes d'altération par la corrosion (les normes de la République Fédérale d'Allemagne, DIN-4223, exigent qu'après un essai d'un an dans une chambre humide, l'armature d'acier encastrée dans le béton cellulaire ne présente pas de rouille à couches multiples sous l'enrobage anticorrosif, et que la surface atteinte par la corrosion ne dépasse pas 5 % de la surface totale du métal). L'adhérence de l'armature constituée par une barre lisse non profilée et enrobée de la composition anticorrosive conforme à l'invention, à un béton cellulaire ayant une masse spécifique apparente de 800 kg/m3 , correspondait à 32 kg/cm2, tandis que l'adhérence de l'armature non protégée audit béton correspondait à 14 kg/cm2 seulement. Exemple 2. Ona-préparé une composition comprenant les ingrédients suivants - bitume de pétrole (point de ramollis sement - 900C) ........ 1 partie en masse - mélange sable-chaux contenant 20 % d'oxyde de calcium actif o 2,5 parties en masse On a moulu de la chaux vive conjointement avec du sable quartzeux dans un broyeur à boulets, jusqu'à ce que la surface spécifique du aile soit égale à 1000 cm2/g . les opérations ultérieures de préparation de la composition et de son application sur l'armature d'acier, ainsi que les conditions d'essai de la composition, étaient analogues à celles décrites dans l'Exemple 1. L'adhérence de l'armature (enrobée de la composition anticorrosive de l'invention) au béton cellulaire était de 24,5 kg/cm2. Au bout de 4 ans d'essais effectués sur l'armature dans une chambre humide, on n'a pas observé d'altérations dues à la corrosion du métal sus l'enrobage. Exemple 3. On a préparé une composition comprenant les ingrédients suivants - bitume de pétrole (point de ramollis sement - 900C) ....... 0,5 partie en masse - bitume de pétrole (point de ramollis sement - 700C) ....... 0,5 partie en masse - mélange sable-chaux contenant 20 Vo d'oxyde de calcium actif ,,.,,.... 2,2 parties en masse On a moulu de la chaux vive conjointement avec du sable quartzeux dans un broyeur à boulets, jusqu'à ce que la surface spécifique du sable soit de 2000 cm2/g . tes opérations ultérieures de préparation de la composition et de son application sur l'armature d'acier, ainsi que les conditions d'essai de la composition, étaient analogues à celles décrites dans l'Exemple 1. L'adhérence de l'armature (enrobée de la composition anticorrosive de l'invention) à un béton cellulaire ayant une masse spécifique apparente de 1900 kg/m3, correspondait à 18,8 kg/cm2 , tandis que son adhérence au béton compact était de 36,9 kg/cm2 . Après 4 ans d'essais effectués sur l'armature dans une chambre humide on n'a pas observé d'altérations dues à la corrosion du métal sous l'enrobage. Exemple 4. On a préparé une composition comprenant les ingrédients suivants - bitume de pétrole (point de ramollis sement - 90 C) .... 1 partie en masse - mélange sable-chaux contenant 25 % d'oxyde de calcium actif ............ 2 parties en masse On a moulu de la chaux vive conjointement avec du sable quartzeux dans un broyeur à boulets, jusqu'à ce que la surface spécifique du sable soit de 3000 cm2/g . tes opérations ultérieures de préparation de la composition et de son application sur l'armature d'acier, ainsi que les conditions d'essai de la composition, étaient analogues à celles décrites dans l'Exemple 1. L'adhérence de l'armature (enrobée de la composition anticorrosive de l'invention) au béton cellulaire était de 32 kg/cm2 Après 4 ans d'essais effectués sur l'armature dans une chambre humide, on n'a pas observé d'altérations dues à la corrosion du métal sous l'enrobage protecteur. Exemple 5. On a préparé une composition comprenant les ingrédients suivants - bitume schisteux "shell" (point de ramollissement -720C) ..... 1 partie en masse mélange sable - chaux contenant 9Vo d'oxyde de calcium actif O.. 2,5 parties elmaEse. La mouture conjointe du sable quartzeux et de la chaux vive a été réalisée dans un broyeur à boulets, jusqu'à ce que la surface spécifique du sable soit de 1000 cm2/g. tes opération ultérieures de préparation de la composition et de son application sur l'armature d'acier, ainsi que les conditions d'essai de la composition, étaient analogues à celles décrites dans l'exemple 1. L'adhérence de l'armature (enrobée de la composition anticorrosive de l'invention) au béton cellulaire était de 12,7 kg/cm2. les premiers foyers d'altération de llarmature par la corrosion (3% de la surface totale du métal) ont été observés après 2 ans d'essais dans une chambre humide. Exemple 6. On a préparé une composition comprenant les ingrédients suivants : - bitume de pétrole (point de ramollissement -900 C) ....... 1 partie en masse mélange sable -chaux contenant 90 d'oxyde de calcium actif ....... 2 parties en masse La mouture combinée du sable quartzeux et de la chaux vive a été effectuée dans un broyeur à boulets jusqu'à ce que la surface spécifique du sable soit de 3000 cm2/g. tes opérations ultérieures de préparation de la composition et de son application sur l'armature d'acier, ainsi que les conditions d'essai de la composition, étaient analogues à celles décrites dans l'exemple 1. l'adhérence de l'armature (enrobée de la composition anticorrosive de l'invention) au béton cellulaire était de 14 kg/cm. Les premiers foyers d'altération de l'armature par la corrosion (2% de la surface totale du métal) sont apparus après 3 ans d'essais dans une chambre humide. Exemple 7. On a préparé une composition comprenant les ingrédients suivants : - bitume de pétrole (point de ramollissement -900C) ...... 1 partie en masse mélange sable - chaux contenant 20% d'oxyde de calcium actif ...... 1,66 parties en masse. La mouture combinée du sable quartzeux et de la chaux vive a été effectuée dans un broyeur à boulets jusqu'à ce que la surface spécifique du sable soit de 2000 cm2/g. les opérations ultérieures de préparation de la composition et de son application sur l'armature d'acier, ainsi que les conditions d'essai de la composition, étaient analogues à celles décrites dans l'exemple 1. L'adhérence de l'armature (enrobée de la composition anticorrosive de l'invention) au béton cellulaire était de 12,8 kg/cm2. Après 4 ans d'essai de l'armature dans une chambre humide, on n'a pas observé d'altérations dues à la corrosion du métal sous l'enrobage protecteur. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention. REVEN i C AP iON S 1. Une composition pour protéger contre la corrosion les armatures d'acier dans les bétons durcis en autoclave, du type constitué par du bitume et une matière de charge, ladite composition étant caractérisée en ce qu'elle contient,en tant que matière de charge, un mélange sable-chaux constitué par de la chaux vive et du sable quartzeux. 2o Une composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est constituée par 1 partie en masse de bitume et 1,5 à 2,5 parties en masse de mélange sable-chaux contenant 9 à 30% d'oxyde de calcium actif. 3. Une composition selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce qu'elle est constituée par 1 partie en masse de bitume et 2,5 parties en masse de mélange sable-chaux contenant 2041o d'oxyde de calcium actif.