Brevet FR2287426A1 — publié le 19760507

Le brevet 74 21920 appelé dans ce qui suit brevet principal, concerne tn procédé de réduction de la quantité de liant hydraulique de haute qualité dans la fabrication de béton de faible poids faisant prise avec de la vapeur selon laquelle on coule un mélange aqueux brut renfermant de 20 à 6C % d'une matière riche en acide silicique et de 10 à 70 % d'un liant hydraulique de basse qualité, calculés par rapport au poids anhydre du mélange brut et on ajoute au mélange bruit un hydroxyde de métal alcalin dans une proportion de C!,4 à 5 % calculés par rapport au poids anhydre du mélange brut et la quantité d'eau est at,uste pour être avant la coulée de j5 % au pius, calculée par raprort au poids du mélange aqueux. L'ad- dition relativement importante d'hydroxyde de métal alcalin permet d'activer le liant hydraulique de basse qualité.Si la quantité d'hydroxyde de métal alcalin ajoutée est relativement importante par rapport è la quantité de liant hydraulique de basse qualit, il est alors possible de ne plus utiliser de liant hydraulique de naute qualité, comme du ciment Portland. Suivant un perfectionnement de la présente invention, il a été trouvé qu'on peut réduire ou éliminer complètement la quantité de matière riche en acide silicique ajoutée, du sable par exemple, si on augmente la quantité ajoutée de liant hydraulique de basse qualité au-delà de la quantité maximale qui est indicée dans le brevet principal, c'est-à-dire 70 %, calculés par rapport au poids anhydre du mélange brut.Même si on augmente la quantité de matière ajoutée jusqu'à plus de 95 %, le résidu à 100 % étant seulement l'hydroxyde de métal alcalin ajouté pour activer le liant hydrau- lique de basse qualité, on obtient un produit qu après le procédé habituel de prise à la vapeur, présente une résistance excellente, une efflorescence saline réduite et des qualités de retrait améliorées. La réducton de l'efflorescence saline peut paraître surprenante lorsque l'on connaît les conséquences habituelles de llutilisation d'une grande quantité d'hydroxyde de métal alcalin. La possibilité de réduire ou d'éliminer en partie l'addition d'une mat 1ère riche en acide silicique permet une organisation plus ra tonnelle. Dans le perfectionnement selon la présente invention qui consiste à diminuer, ou à éliminer dans le cas limite, la consommat ion de liant hydralllique de haute qualité tel que le ciment Portland dans la fabrication de béton à faible poids à prise à la vapeur on utilise pour la coulée un mélange brut aqueux contenant de O à 2C % en poids d'une matière riche en acide silicique comme du sable, et de 70 à environ 100 , de préférence moins de 70 à 98 %, d'un liant hydraulique de basse qualité, et on ajouteau mélange brut un hydroxyde de métal alcalin dans une proportion de 0,1 à 5 % tous les pourcentages étant calculés par rapport au poids anhydre du mélange brut. Avant l'opération de coulée, on ajuste de préférence la quantité d'eau du mélange brut à un peu moins de 45 %. Dans la plupart des cas, 11 est possible de ramener la quantité d'eau à 7ln peu moins de 35 , la diminution de la quantité d'eau ajoutée étant limitée vers le bas par la possibilité d'obtenir un mélange pouvant être manipulé. Si la quantité d'eau du mélange brut est ramenée à une faible valeur suivant les possibilités offertes par I'invetion, le béton de faible poids obtenu présente, après l'opération de prise à la vapeur, une très bonne résistance et un report d'humIdité considérablement réduit. L'expression "une matière riche en acide silicique" concerne généralement le sable qui est une matière sans aucune propriété hydraulique. L'expression "liant hydraulique de basse qualité"ou liant hydraulique faible" concerne des sous-produits comme des laitiers hydrauliques, en particulier des laitiers de haut fourneau et des cendres schisteuses. Les laitiers de haut fourneau peuvent être à la fois acides et basiques. La basicité (le rapport CaO peut varier entre 0,6 et 1,5. Les liants hydrauliques SiO2 de basse qualité peuvent êtres riches en acide silicique tout en présentant des propriétés hydrauliques.Lorsque l'on précise que l'invention rend possible l'élimination de la consommation de matières riches en acide silicique, ceci concerne des matières sans propriété hydraulique, principalement des sables. ED2IPLE 1 Pour la fabrication de béton de faible poids, on utilise du laitier de haut fourneau, basique, granulaire. Le laitier est broyé à l'état humide selon une dispersion très fine. La dispersion obtenue par le procédé de broyage est ensuite soigneusement mélangée avec des quantités pesées avec précision de poudre d'aluminium, d'un agent régulateur (CaSO4, 0 H20), d'hydroxyde de sodium et d'eau selon une masse ayant une consistance convenable pour la coulée. Le mélange obtenu présente la composition pondérale suivante laitier de haut fourneau basique granulaire 95 kg poudre d'aluminium 0,1 kg agent régulateur Cas04, % H20) 1,9 kg solution aqueuse à 40 % d'hydroxyde de sodium 4,2 kg eau 45 kg 146,2 kg Afin d'éviter les inconvénients de l'adjonction important d'hydroxyde de métal alcalin, en ce qui concerne la réactivité à l'aluminium, ce dernier a été rendu passif avec du bichromate de sodium. Le laitier contient de 40 à 45 % d'oxyde de calcium et 35 à 40 % d'acide silicique. La poudre d'aluminium se compose de fins flocons ayant un pourcentage d'aluminium élémentaire représentant de 90 à 95 %. La poudre a été dégraissée par voie thermique. Après la prise à la vapeur dans un autoclave pendant 12 heures sous une pression relative de 10 atmosphères, on obtient un produit ayant des propriétés excellentes semblables à celles décrites dans le. brevet principal. EXEMPLE 2 Pour la fabrication de béton de faible poids, on utilise du sable contenant du quartz et du laitier de haut fourneau granulaire. Le sable et le laitier sont broyés à l'état humide selon une dispersion très fine (le résidu maximum sur un tamis de 0,086 mm étant de 20 %). La dispersion obtenue par le procédé de broyage est ensuite soigneusement mélangée avec des quantités pesées avec précision de poudre d'aluminium, d'un agent régulateur CaSOq, H20) d'hydroxyde de sodium et d'eau pour donner une layasse ayant une consistance convenable pour la coulée. Le mélange obtenu présente la composition pondérale suivante : sable contenant du quartz 15 kg laitier de haut fourneau basique granulaire 75 kg poudre d'aluminium 0,1 kg agent régulateur (CaS04, % E20) 1,9 kg solution aqueuse à 40 % d'hydroxyde de sodium 3 kg eau 50 kg 145,0 kg Afin d'éviter les inconvénients de l'adjonction importante d'hydroxyde de métal alcalin en ce qui concerne la réactivité à l'aluminiun, ce dernier est rendu passif avec du bichrcmate de sodium. Le sable contenant du quartz comprend de 75 à 85% de SiO2. Le laitier contient de 40 à 45 % d'oxyde de calcium et 35 à 40 % d'acide silicique. La poudre d'aluminium se compose de fins flocons ayant un pourcentage d'aluminium élémentaire représentant de '30 à 95 %. La poudre a été dégraissée par voie thermique. Après la prise à la vapeur dans un autoclave pendant 12 heures sous une pression relative de 10 atmosphères, on obtient un produit ayant des propriétés excellentes semblables à celles décrites dans le brevet principal. EXEMPLE 3 Pour la fabrication de béton faible poids, on utilise du sable contenant du quartz et du laitier de haut fourneau granulaire. Le sable et le laitier sont broyés à l'état humide selon une dispersion très fine (le résidu maximum sur un tamis de 0,086mm étant de 20 oh). La dispersion obtenue par le procédé de +rroyage est ensuite soigneusement mélangée avec des quantités pesées avec précision de poudre d'aluminium, d'un agent régulateur CaS04, % H20), d'hydroxyde de sodium et d'eau selon une masse ayant une consistance convenable pour la coulée. Le mélange obtenu présente la composition pondérale suivante sable contenant du quartz 12 kg laitier de haut fourneau basique granulaire 76 kg ciment Portland 3 kg poudre d'aluminium 0,1 kg agent régulateur (CaSO4, H20) 1,9 kg solution aqueuse à 40 O/o d'hydroxyde de sodium 2 kg eau 52 kg 147,0 kg Afin d'éviter les inconvénients de l'adjonction importante d'hydroxyde de métal alcalin en ce qui concerne la réactivité à l'aluminium, ce dernier est rendu passif avec du bichromate de sodium. Le laitier contient de 40 à 45 % d'oxyde de calcium et 35 à 40 'o d'acide silicique. La poudre d'aluminium se compose de fins flocons quant -ln pourcentage d'aluminium élémentaire représentant de 90 à 95 %. ka poudre a été dégraissée par voie thermique. Après la prise à la vapeur dans un autoclave pendant 12 heures sous uile pression relative de 1C atmosphères, on obtient un produit ayant des propriétés excellentes semblables à celles décrites dans le brevet principal. EXEMPLE 4 On répète l'expérience de l'exemple 1, en utilisant un laitier acide contenant 30 % d'oxyde de calcium et 40 % d'acide silicique au lieu d'utiliser un laitier contenant 4G à 45 % d'oxyde de calcium et 35 à 40 % d'acide silicique. On obtient des résultats excellents semblables à ceux de l'exenple 1. En ce qui concerne le laitier de haut fourneau, on obtient de meilleurs résultats avec un laitier soumis à un refroidissement rapide et qui présente donc une structure amorphe vitreuse REVENDICii'CIONS i 1 - Procédé permettant de réduire la consommation de liant hydraulique de haute qualité dans la fabrication de béton de faible poids à prise à la vapeur, dans lequel on utilise pour I'opé- ration de coulée une matière brute aqueuse contenant une matière riche en acide silicique et un liant hydraulique de basse qualité, caractérisé en ce que la matière aqueuse brute utilisée contient de O à 20 % de la matière riche en acide silicique, de 70 à environ 100 % du liant hydraulique de basse qualité et de 0,1 à 5 % d'un hydroxyde de métal alcalin, tous les pourcentages étant calculés sur le poids anhydre du mélange brut. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange brut contient de 70 à 98 % d'un liant hydraulique de basse qualité, les pourcent ges étant calculés sur le poids anhydre du mélange brut. 3 - Procédé suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le liant hydraulique du mélange aqueux brut est exclusivement un liant hydraulique de basse quantité. 4 - Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la quantité de matière sèche formant le béton de faible poids du mélange aqueux brut est exclusivement un liant hydraulique de basse qualité.