Brevet FR2255268A1 — publié le 19750718

La présente invention a pour objet un liant nouveau à propriétés améliorées. Elle se rapporte plus particulièrement à un liant susceptible d'entre employé Pour l'obtention de masses coulées, et se rapporte plus précisement à un liant quaternaire. La présente invention a pour objet un liant à composition nouvelle à base de silicate de calcium et de plâtre conduisant à une masse coulée ne présentant aucun désordre lors de son utilisation dans la construction, et qui est surprenant et parfaitement inattendu, car les mélanges de plâtre et de ciments Portland préparés jusqu'à ce jour donnent des liants qui, conservés sous l'eau, se mettent à gonfler démesurément. Plus particulièrement, la présente invention a pour objet à titre de produit industriel nouveau, un liant à base d'un mélange de sulfates de calcium et de silicates de calcium finement broyés, ledit melange ayant la composition suivante - sulfate de calcium semi-hydraté (SH) a ou ss 30 à 80% - sulfate de calcium anhydre (surcuit) 10 à 50% - silicate tricalcique (C3S) O à 40% - silicate bicalcique (C2S) O à 60% - phase hydrauliquement inactive 0 à 20% la teneur en C3S + C25 étant comprise entre 3 et 60%. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, le liant précité a la composition suivante - sulfate de calcium semi-hydraté (SH) a ou ss 35 à 55% - sulfate de calcium anhydre (surcuit) 35 à 45% - silicate tricalcique (C3S) O à Isx - silicate bicalcique (C2S) 5 à 20% - phase hydrauliquement inactive 1 à 15% la teneur en C33 + CzSss étant comprise entre 6 et25%. La phase hydrauliquement inactive peut, suivant un mode de réalisation être constituée, en partie ou totalement, de chaux hydratée Ca(OH)2. Suivant un autre mode de réalisation de l'invention, le mélange précité contient des adjuvants, retardateurs de prise et fluidifiants de types classiques. Ainsi, on peut ajouter de 0,01 à 0,1% d'un retardateur de prise consistant en kératine. Ces liants peuvent être employés en pâte pure, mortier, béton. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante et des exemples ci-dessus donnés à titre non limitatif. Dans la présente description et dans les revendications auxquelles elle donne lieu, les proportions sont exprimées en pourcentages pondéraux. EXEMPLE 1. Cet exemple est donné à titre de comparaison et se rapporte aux mélanges connus formés de 80% de plâtre et de 20% de ciment Portland artificiel sans constituants secondaires. On rappelle que par CPA 325 ou CPA 400, on entend des ciments Portland artificiels sans constituants secondaires tels que définis par la norme NF P 15 302, dont la résistance à 28 jours est 325 ou 400 bars. Un tel mélange de 80% de plâtre et de 20% de CPA 400 donne un liant qui, gâché en pâte pure, durcit et donne des masses de résistances mécaniques excellentes mais qui, conservées sous l'eau, se mettent à gonfler démesurément, ce qui provoque la ruine du liant. Ainsi, la mesure du gonflement sous eau à 200C d'une éprouvette 4x4x16 cm gâchée en pâte pure avec un tel liant,conduit aux résultats consignés dans le tableau I. TABLEAU I Echéance 7 jours 1 mois 3 mois 6 mois 1 an Gonflement en pm/m + 980 + 1 380 + 3 280 + 6 300 + 13 400 Vers 1 an, l'éprouvette se fissure et continue à gonfler en perdant toute cohésion. De tels mélanges n'ont donc aucune valeur industrielle. EXEMPLE 2. On prépare un melange de semi-hydrate (SH) 40% surcuit 40% C2S 10% phase hydrauliquement inactive 10% par mélange de semi-hydrate, de surcuit et de chaux hydraulique, sans ajout de clinker, grappier ou laitier. La partie non hydraulique est donc composée de chaux hydratée Ca(OH)2 et de calcaire marneux. On mesure le gonflement sous eau de ce liant gâché en pâte pure au taux de 0,40 et on obtient les résultats consignés dans le tableau II. Par liant gâché en pâte pure au taux de 40%, on entend 40 parties d'eau pour 100 parties en poids du liant. TABLEAU II Echéance 7 jours 1 mois 1 3 mois 6 mois 1 an Gonflement en vmXm + 300 + 460 + 660 + 980 + 1 300 L'éprouvette ne présente après l an ni fissuration ni perte de cohésion. Les résistances mécaniques ont été déterminées sur des éprouvettes gâchées en pâte pure, le mélange contenant 0,025% de kératine pour retarder la prise et un fluidifiant en une proportion permettant d'obtenir une fluidité convenable au taux de gâchage de 35%, Les éprouvettes 4x4x16 cm cassées en flexion et compression sont conservées avant essai dans l'air à 20"C et 80% d'humidité relative. On trouve en bars : Flexion Compression 4 h 21 66 1 j 36 142 7 j 52 189 28 j 62 289 On détermine dans les mêmes conditions, les resistances mécaniques sur des éprouvettes gâchées en mortier, le mélange contenant 0,04% de keratine et un fluidifiant en une proportion permettant de couler au taux de gâchage de 38% un mortier 1/1 en poids de sable selon la norme AFNOR. On trouve en bars Flexion Compression 4 h 26 102 1 j 29 140 7 j 40 190 28 j 57 270 EXEMPLE 3. On prépare un mélange de semi-hydrate 50% surcuit 30% C3S 9% CzSss 8% phase hydrauliquement inactive 3% par mélange de plâtre et de silicates de chaux hydraulique spécialement préparés par cuisson de matières premières dosées de sorte que la phase hydrauliquement inactive soit exclusivement composée d'aluminoferrite calcique particulièrement riche en fer. On détermine le gonflement sous eau d'un tel liant gâché en pâte pure au taux de 40%. Les résultats sont consignés dans le tableau III. TABLEAU III Echéance 7 jours 1 mois 3 mois 6 mois 1 an Gonflement en pm/m + 520 + 600 + 810 -+ 1 060 + 1 650 On n'observe après 14 mois ni fissuration ni perte-de cohésion de l'éprouvette; au contraire après 14 mois la dureté de surface est considérable. On determine les resistances mecaniques sur des éprouvettes gâchées en mortier 1/1 en poids de sable selon la norme AFNOR, au taux de gâchage de 40%, le mélange ne contenant pas de fluidifiant mais contenant 0,04% de kératine pour retarder la prise à 40 minutes. Les eprouvettes 4x4x16 cm sont conserves à 20"C etsous 80% d'humidité relative avant casse en flexion et compression. On trouve en bars Flexion Compression 4 h 23 66 1 j 34 122 7 j 52 - 217 28 j 67 250 EXEMPLE 4. On prépare un liant ayant la composition suivante semi-hydrate 48% surcuit 39% silicates broyés 5% chaux Ca(OH)2 8% Les "silicates" sont préparés comme dans l'exemple III précédent. Ils se composent donc de C3S, C2S et d'une phase inactive Ce liant est préparé par mélange de ces 4 constituants industriels auxquels on ajoute 0,05% d'un retardateur de prise consistant en kératine. On constate que le liant coulé ainsi obtenu présente des qualités remarquables et tout à fait inattendue de stabilité. On constate qu'après un an, des éprouvettes conservées sous eau ne présentent ni fissuration ni perte de cohésion. EXEMPLE 5. On prépare par mélange de plâtre et de silicate de calcium pur,un liant ayant la composition suivante semi-hydrate 80% surcuit 10% C3S 10% On détermine le gonflement sous eau d'un tel liant gâché en pâte pure au taux de 40%. Les résultats sont consignés dans le tableau IV. TABLEAU IV Echéance 7 jours I mois 3 mois 6 mois | 1 an gonflement en um/m + 185 + 220 + 250 + 350 + 500 On n'observe ni fissuration ni perte de cohésion. Les résistances mécaniques sont mesurées sur eprouvettes gâchées en pâte pure au taux de 0,40, avec ajout de 0,04% de kératine qui retarde la prise à 1 heure. Entre le démoulage et la casse à échéance, les éprouvettes sont conservées sous eau. On trouve en,bars Flexion Compression 7 j 43 160 28 j 1 44 160 EXEMPLE 6. On prépare par mélange de plâtre et de silicate de calcium pur,un liant ayant la composition suivante semi-hydrate 50% surcuit 35% C2S 15% On détermine le gonflement sous eau du liant gâché en pâte pure au taux de 0,40%. On a trouvé qu'apres 6 mois le gonflement ne dépassait pas 100 m/m. REYENDICATIONS 1.- Liant à base d'un mélange de sulfates de calcium et de silicates de calcium caractérisé en ce qu'il contient - 30 à 80% de sulfate de calcium semi-hydrate a ou ss dit semi hydrate a &alpha; ou ss - 10 à 50% de sulfate de calcium anhydre dit surcuit - O à 40% de silicate tricalcique (dit C3s) - O à 60% de silicate bicalcique (dit C2S) - O à 20% d'une phase hydrauliquement inactive la teneur en C3S + C2Sss etant comprise entre 3 et 60%. 2.- Liant selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient - 35 à 55% de semi-hydrate - 35 à 45% de surcuit - 0 à 15% de C3S - 5 à 20% de C2Sss - 1 à 15% d'une phase hydrauliquement inactive la teneur en C3S + C2Sss étant comprise entre 6 et 25%. 3.- Liant selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la phase hydrauliquement inactive peut totaTeeent ou en partie être formée de chaux. 4.- Liant selon une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il contient des adjuvants, retardateurs de prise et fluidifiants de types connus. 5.- Liant selon une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce qu'il contient de 0,01 à 0,1% d'un retardateur de prise consistant en kératine. 6.- Pâte pure, mortier ou beton, obtenus à partir du liant selon une quelconque des revendications 1 à 5.