Brevet FR2152411A1 — publié le 19730427

La présente invention a pour objet l'application à la constitution d'assises de chausses et de sols-ciments, d'un ciment, éventuellement fillerise. Elle se rapporte en outre aux graves-ciments pour la constitution d'assises de chaussées ou autres surfaces industrielles obtenues a partir de ce ciment et se rapporte aux assises de chaussées ou autres surfaces industrielles ainsi obtenues. On sait que lorsqu'ils sont conserves sous eau, les ouvrages construits a partir des ciments expansifs conventionnels, conduisent a la formation de gonflements dus a la formation d'un hydrate riche en eau : l'ettringite. On sait également que les assises de chausses ou autres surfaces industrielles peuvent être obtenues a partir de ciments, qui, ajoutes a des graves, sont apres addition d'eau, compactés à l'aide de moyens mecaniques. Après durcissement du ciment employé, les assises ou autres surfaces obtenues presentent une rigidité tres supérieure aux assises consolidées connues, ainsi qu'une portanoe élevée. Ces assises toutefois ont l'inconvénient de présenter des résistances mécaniques limites dues a ce que la teneur en ciment doit être reduite pour que la formation de trop larges fissures soit evitée. En fait, il est pratiquement impossible d'eviter la formation des fissures, et de plus, l'allongement a la rupture obtenu reste faible. En fait les recherches qui ont conduit a la présente invention ont permis la mise au point d'un ciment a l'aide duquel, de façon surprenante, le gonflement des ouvrages conserves sous eau est bloque a des valeurs très basses, le phénomène de compensation du retrait hygrometrique étant respecté. En fait ces recherches ont en outre permis la mise au point de gravesciments obtenues a partir de ces ciments, ayant une souplesse plus grande et un retrait considérablement diminue pour des résistances mécaniques sensiblement du même ordre, lesdites graves-ciments ne donnant pas lieu a une expansion et notamment lorsqu'elles sont fillerisees, conduisant a des risques de fissuration nettement réduits. Les ciments expansifs, éventuellement fillérisés, conformes a la presente invention, conduisent a des avantages reels et se révèlent d'un interet particulier pour la constitution d'assises de chaussées, l'expansion de la graveciment étant pratiquement bloquée. Bien entendu, ils peuvent être employés a de nombreuses autres fins et notamment pour l'obtention de mortiers destinés a être employés pour la réalisation d'eléments devant présenter une grande souplesse, un retrait diminue et ne conduisant qu'a des fissures relativement peu importantes. L'interet du blocage de l'expansion obtenue dans les assises de chaussées ou d'autres elements est de ne pas conduire a des risques importants de dégradations et fissurations apres des inondations ou autres conditions d'emploi en présence d'eau. La présente invention a pour objet l'application a la constitution d'assises de chaussées et de sols-ciments, d'un liant, caractérisée en ce que l'on emploie un ciment eventuellement fillérisé forme d'au moins un liant expansif de type hydraulique, éventuellement fillerise, contenant au moins 21% de chaux extractible et un constituant de formule Aa Bb Cc dans laquelle A represente du CaO lié, B du S03 combiné et C un composé choisi dans le groupe qui comprend 4203, Fe203, Cr203 > Mn203 et V203 (a, b et c étant des nombres positifs). Suivant un mode de realisation de l'invention, le dit liant a une teneur en S04Ca libre par le procédé de Forsen, inferieure a 0,5%, une teneur en CaO + 503 combines ne depassant pas environ 37%, un rapport en poids de (CaO libre + SO3)t aO totale)superieure à 0,38. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, ledit liant contient notamment Si02, At203, Fe2O3, CaO, MgO, CaO libre et 503 dans les proportions pondérales 17 à 19t, 5 a 8t, 1,5 à 4,5t, 62 a 63%, 1 a 3,5%, 1 à 4X, 4 à 6%. Suivant une forme d'exécution de l'invention, le filler est un filler siliceux, calcaire ou silico-calcaire dont les proportions par rapport au liant hydraulique sont comprises entre 30/70 et 70/30. Suivant une autre forme d'execution de l'invention, le filler présente une surface specifique Blaine comprise entre 2500 et 8000 cm2/g et de préférence comprise entre 4500 et 8000 cm2/g. La présente invention se rapporte également a tout ciment constitue d'un liant fillerisé contenant au moins 21% de chaux extractible et un constituant de formule Aa Bb Cc dans laquelle A représente du CaO lie, B du S03 combiné et C un composé choisi dans le groupe qui comprend A1203, Fe203, Cr203,Mn203 et V203 (a, b et c etant des nombres positifs). Elle se rapporte également au ciment constitué d'un liant ayant une teneur en SO4Ca libre par le procede de Forsen, inférieure à 0,5%, une teneur en CaO +S03 combines ne dépassant pas environ 37%, un rapport en poids de (CaO libre + 5O3)*aO totale)supérieur a 0,38. La presente invention a pour objet les graves-ciments obtenues à partir du ciment, éventuellement fillérisé. La présente invention se rapporte également à un procédé de pteparation des dites graves-ciments dans lequel le liant hydraulique, la grave et éventuellement le fillér, sont melangés dans les proportions indiquées et compactés en présence de 3 à 10% d'eau. Elle se rapporte également à un procéde de préparation dans lequel l'on melange le liant et la grave et effectue un compactage après éventuelle ad dition dudit filler, en présence de 2 a 11% d'eau. La présente invention a en outre pour objet l'application des ciments précites a la constitution d'assises de chausses ou de sols-ciments. D'autres buts et avantages de la presente invention apparaîtront a la lecture de la description suivante et des exemples donnés à titre non limitatif. Les proportion indiquées, sauf indication contraire, sont exprimees en proportions ponderales. EXEMPLE 1 On prépare une grave forme de Granulométri e Proportions Gravier de Seine 5/20 mm 51% Sable de Seine 0,5/5 mm 24% Sable de Seine 0-0,5 mm 20% Fines 0-80 5X correspondant a une composition conduisant une courbe granulaire entrant dans le fuseau Robin. On ajoute a 93X de cette grave environ 7X d'un liant forme de - 50% de filler calcaire ayant une surface specifique Blaine de 6000 cm2/g - 50X de ciment expansif dit type K de la Société americaine Texas Industry et on forme des eprouvettes avec 6X d'eau par compactage Proctor modifié. Le ciment employé est forme de 0,15X d'insolubles 62,5X CaO Na2o 0,17X 18X Si 2 2,25X MgO K20 0,27X 6,5X At203 4,0X S03 P.F. 0,66X 3X F203 ,5X CaO libre Les caractéristiques de la grave-ciment ainsi obtenue et notamment les valeurs de la résistance a la compression apres 7 jours, du module d'élastici- te et du retrait, sont consignées dans le tableau I ci-dessous. EXEMPLE 2 On opere dans les mêmes conditions que dans l'exemple 1, en remplaçant toutefois dans le liant le ciment expansif de type K par le ciment CPA 325. Les caractéristiques determinees sur les éprouvettes obtenues sont consi gonzes dans le tableau I. EXEMPLE 3 A la grave de l'exemple 1, on ajoute 4% (en proportions ponderales expri innées par rapport a la grave) du ciment expansif de type K défini dans cet exemple I. Apres compactage Proctor en presence de 5X d'eau, on obtient des eprouvettes dont on determine les caracteristiques (tableau I) TABLEAU I Exemple Densité Résistances a Module à 1/2 (1) Retrait (2) humide 7 jours (bars) rupture (bars) vm/m 1 2,40 120 30000 120 2 2,40 130 55000 430 3 2,37 100 32000 140 1) le module d'elasticite est mesure sur l'enregistrement contrainte-déforma- tion dans sa partie lineaire et calculé pour une contrainte égale à la moitié de la resistance a la rupture. (2) le retrait est mesure selon l'axe des éprouvettes Bien entendu, la presente invention n'est pas limitée aux modes de realisation décrits, elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles a l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Application a la constitution d'assises de chaussées et de solsciments d'un liant, caractérisée en ce que l'on emploie un ciment,éventuel- lement flllérlsé,formé d'au moins un liant expansif de type hydraulique, éventuellement fillarise, contenant au moins 21% de chaux extractible et un constituant de formule Aa Bb Cc dans laquelle A represente du CaO lié, B du S03 combiné et C un compose choisi dans le groupe qui comprend Al203, Fe203 > Cr203, Mn203 et V203 (a, b et c étant des nombres positifs). 2.- Application selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dit liant a une teneur en SO,,Ca libre par le procede de Forsen, inférieure à 0,5%, une teneur en CaO + S03 combinés ne dépassant pas environ 37%, un rapport en poids de (CaO libre + S03)(Ca0 totale) supérieur à 0,38. 3.- Application selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dit liant contient notamment Si02, Al203, Fe203, CaO, MgO, CaO libre et S03 dans les proportions pondérales 17 à 19X, 5 a 8X, 1,5 a 4,5%, 62 à 63X, 1 à 3,5X, 1 a 4X, 4 a 6X, respectivement. 4.- Application selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisee en ce que le filler et le liant hydraulique sont dans des proportions respectives comprises entre 30/70 et 70/30. 5.- Application selon une quelconque des revendications 1 a 4, carac terisée en ce que le filler est un filler siliceux, calcaire ou silico-calcaire. 6.- Application selon une quelconque des revendications 1 à 5, caracterisee en ce que le filler presente une surface spéficique Blaine comprise entre 2500 et 8000 cm /g et de préférence comprise entre 4500 et 8000 cm2/g. 7.- Ciment caractérisé en ce qu'il consiste en un liant hydraulique fil irise formé d'au moins 21% par rapport au liant actif de chaux extractible et un constituant de formule Aa Bb Cc dans laquelle A représente du Cao lié, B du S03 combiné et C un composé choisi dans le groupe qui comprend Al 203, Fe203, Cr203, Mn203, et V203 (a, b et c étant des nombres positifs). 8.- Ciment selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dit liant a une teneur en SO4Ca libre par le procedé de Forsen inférieure a 0,5%, une teneur en Cao + S03 combinés ne dépassant pas environ 37%, un rapport en poids de (CaO libre + SO3)(Ca0 totale) supérieur à 0,38. 9.- Graves-ciments selon la revendication 7 ou 8, caractérisées en ce qu'elles sont obtenues à partir du ciment, éventuellement fillerisé, précite. 10.- Graves-ciments selon la revendication 9, caractérisées en ce qu'elles contiennent en proprotions ponderales de 2 a 15X et de préférence de 5 a 10X dudit ciment. 11.- Graves-ciments selon une quelconque des revendications7 à 10, caractérisees en ce qu'elles ont de préférence une densité humide comprise entre 2,20 et 2,60. 12.- Procédé de préparation de graves-ciments, selon la revendication 9 ou 11, caractérisé en ce que le liant hydraulique, la grave et éventuel le- ment le filler, sont mélangés dans les proportions indiquées et compactes en présence de 3 a 10X d'eau. 13.- Procédé de préparation de graves-ciments, selon une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que l'on mélange le liant et la grave et effectue un compactage après eventuelle addition dudit filler, en présence de 2 à 11 % d'eau. 14.- Sols-ciments obtenus à partir du ciment selon une quelconque des revendications7 et 8. 15.- Assises de chaussées ou sols-ciments contenant un ciment selon une quelconque des revendications 7 et e.