Brevet FR2369226A1 — publié le 19780526

La présente invention se réfère a la préparation des ciments et bétons. On sait que pour ameliorer les qualités des ciments et bétons, et notamment pour en accélérer la prise, l'on peut ajouter au mortier certaines substances qualifiées d'adjuvants@ ou d'accélérateurs. La plus utilisée est le chlorure de calcium, lequel a fait l'objet -d'une abondante littérature technique. L'action de cet agent nSest pas parfaitement connue. On peut penser qu'il réagit principalement avec 1'aluminate tricalcique A1203, 3Ca0 et avec l'aluminate ferrite tétracalcique A1203, Fe203, 4CaO pour donner le sel de Friedel 3CaOA1203, CaC12, 10 H20 Par ailleurs on connatt de nombreuses autres substances qui accélèrent la prise et le durcissement du béton. Ce sont notamment des agents a réaction alcaline, tels que les hydroxydes des métaux alcalins, leurs carbonates, leurs silicates, leurs aluminates, ainsi que les chlorures des métaux alcalino-terreux.On leur associe parfois des hydrofuges, des plastifiants réducteurs d'eau, etc. Parmi les produits de base ainsi utilisés on trouve les lignosulfonates, les colloïdes et les stéarates, c'est-a-dire des produits d'origine organique végétale ou animale. Conformément a la présente invention l'on utilise comme adjuvant pour la préparation des ciments et bétons la solution mère de chlorure de calcium obtenue a partir de l'acidulation par l'acide chlorydrique des os ou carapaces d'animaux. L'expérience a en effet montré que cette solution base de chlorure de calcium représente pour l'application envisagée un adjuvant de caractéristiques bien supérieures a celles du chlorure de calcium tel qu'on 11a utilisé jusqu'ici, et au moins égales a celles des autres adjuvants complexes connus de prix de revient beaucoup plus élevé. I1 est avantageux de traiter au préalable la solution mère pour la débarrasser des phosphates quelle renferme, par exemple par précipitation de ceux-ci a l'aide de chaux. Lors de l'acidulation des os ou carapaces par le moyen de l'acide chlorydrique, il se produit les réactions suivantes entre cet acide et les composants minéraux des produits traités (phosphate tricalcique et carbonates de calcium et de magnésium) En ajoutant de la chaux à la solution l'on précipite les phosphates suivant la réaction On obtient donc finalement une liqueur ne renfermant plus com m composants minéraux que des chlorures et des carbonates, le chlorure de calcium y étant prédominant. Bien entendu cette liqueur ou solution contient en outre des composants organiques, notamment des protéines solubles. Si l'on part par exemple d'os présentant la composition initiale suivante : (EO4}Ca3 52 % Protéines, colla gènes 28 % Carbonates de calcium et magnésium 12 % H20 8 8 et qu'on les traite par une solution de HC1 à 50 g/l, on peut obtenir après précipitation des phosphates une liqueur dans laquelle le chlorure de calcium se trouve sous la forme hydratée CaC12, 2H20 a environ 50 a 60 g/l, cette solution renfermant environ 0,5 a 1 % en protéines solubles. Une telle solution peut avantageusement s'uti- liser à raison de 1 a 2 kilogs pour 100 kg de mortier aqueux. L'invention permet d'accélérer la prise des mortiers a base de ciment. Elle permet en outre de réduire la quantité d'eau nécessaire pour obtenir un mortier de consistance déterminée. Le tableau ci-après indique les résultats d'essais comparatifs effectués a partir d'un même mélange initial de gravier a deux granulations, de sable également a deux granulations et de ciment. Pour les éprouvettes témoin l'on ajoutait uniquement de l'eau a ce mélange. D'autres éprouvettes étaient préparées avec addition d'eau et d'un additif connu. Enfin l'on établissait deux séries d'éprouvettes renfermant a peu près la même proportion d'eau, mais des quantites d'additif suivant l'invention dans le rapport de 1 à 2. Toutes les éprouvettes étaient de masse identique, soit 15,5 kg. Dans chacune des quatre catégories ainsi établies (témoin sans additif, avec additif connu et deux séries avec additif suivant l'invention) l'on choisissait deux éprouvettes et on les soumettait aux essais usuels de charge de rupture et de résistance a la compression. Le tableau fait ressortir entre parenthèses les pourcentages d'amélioration par rapport au témoin. Ces améliorations correspondent évidemment a une prise plus rapide du beton. 1 ESSAIS : : TEMOIN : ADDITIF ADDITIF SELON INVENTION 1 I I r 1 ++ i+l ++ i+i 1 1 1 ) 1 VV 1VI VY IVI Is I 1 0011^ 1 I I I 10 1 1 151r/ 1 1 ) 1 IH 1 II 11 1 11IV 1 1 1 I I Z I I 1 I 44,0 I 1 I X I Gravier : 0 1 kg I ri 11 II I Z I 1 1 I ) 1 1 1 Sable : kg I :1 : 21,6 : 1 1 o : Ciment 1 400 VICAT 1 kg I 14,5 I ri - : 1 Eau : kg : 7,250 l 7,010 + 6,960 + l + } Adjuvant 1 kg : 1 2,0 1 1 l I Masse éprouvette : 1 15,5 : 15,5 1 15,5 : 1 I 1 1 i 1 il ioi 111 )1 II It 1 : Charge de k' 325 : 365 : 350 (,+ 8%) : 360 (+ 11%): lli 0 : rupture 330 : 360 : 380 : 370 (+ 12%): III .It 1 I 11 : IFII li 11 II 1H31 I 0 1 I 1 i I I H Z Compression : bars : 163,75 : LN : 182,5 | : 179,0 (+ 9%) X Charge de X kN : 625 : 655 1 mm 11 m 660 X X r III 11 II I 1 : rupture : : 610 : 680 : 640 (+ 5%) : 670 I (+10%) 111 011 It 11 In 1 I I In I I W; ru w i H l l ' ' ' ' l 4 l l v l l Compression bars I 308,75 : 5 330,0 n I ur : 331,0 I ov I I B; &verbar; I &verbar; N I ffi N n I W I N I ≈ O I O B I ii I i, ,1 ,i l l l l l I D I I I I I I I B I I I I fd I I B I B > &verbar; &verbar; Q l f l O l l O l l l O l l ii il I I I g li I n O l O l l O l 4 1 g } m s t s m I In o l m &verbar; O X m I H ] l ~I U &verbar; O l ffi ] R &verbar; U } H I $4 1 a l O } } fi I I uz I I > I Q I U 54 1 U I t) S I U I I ca I I I ç I 5-1 0 n I O I O r 6 X m I i t ; > n B X m anoC I &verbar; sInoE L X sFwsss l SIBSSa l o v (n UUF44 o (1) Ces pourcentages sont exprimés par rapport au témoin. I1 doit d'ailleurs être entendu que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple et qu'elle ne limite nullement le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant les détails 1exécution décrits par tous autres équivalents. Par ailleurs, et ainsi quLil résulte de ce qui précède, cette invention ne vise pas seulement le procédé sus-décrit de préparation de ciments et bétons, mais encore les ciments et bétons ainsi obtenus, ainsi que l'adjuvant mis en oeuvre dans ce procédé, savoir la solution mère d'acidulation des os ou carapaces animales a l'acide chlorhydrique, pré-traitée en vue de l'élimination des phosphates qu'elle renferme à l'origine. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation de ciments ou bétons, avec mise en oeuvre d'un adjuvant renfermant du chlorure de calcium, caractérisé en ce qu'an utilise comme adjuvant la solution mère provenant de l'acidulation des os ou carapaces animales par l'acide chlorhydridrique. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on pré-traite la solution mère pour la débarrasser des phosphates qu'elle renferme a l'origine. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce qu'on élimine les phosphates de la solution mère par précipitation a l'aide de la chaux. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications qui précèdent, caractérisé en ce qu'on règle la concentration de la solution mère & environ 50 a 60 g/l de chlorure de calcium. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce qu'on utilise de 1 a 2 kilos de solution mère pour 100 kg de mortier aqueux. 6. Ciments ou bétons, caractérisés en ce qu'ils sont obtenus par mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 a 5. 7. Adjuvant propre a être utilise pour la préparation des ciments et bétons, caractérisé en ce qu'il est constitué par la solution mère provenant de -l'acidulation des os ou carapaces animales par l'acide chlorhydrique, après élimination des phosphates qu'elle renferme a l'origine.