Brevet FR2408230A1 — publié le 19790601

La présente invention concerne un procédé de fabrication de composés destinés à l'amélioration des prises de terre, notai- ment selon le procédé décrit dans le brevet français n- 1 187 142. On rappelle que dans ce brevet est décrit un procédé de réduction de la résistivité des sols particulièrement applicable à l'amélioration des prises de terre, procédé basé sur l'introduction dans le sol de sulfate de calcium dont les solutions diluées ont une bonne conductivité et dont la faible solubilité assure la persistance pendant de nombreuses années avant entrai- nement par les eaux de pluie, Dans ce même brevet sont indiquées diverses adjonctions p,r- mettant de constituer des composés bien adaptés à la nature des sols traités, ces adjonctions ayant pour effet soit d'accroître ou de réduire la solubilité du sulfate de calcium, soit de raie- ner le pH au voisinage de la neutralité, soit d'accroître la rétention d'eau par le sol traité, soit d'accroître la rapidité initiale d'action, soit d'augmenter le pouvoir absorbant du sol assurant la rétention des cations métalliques, soit tout antre effet utile. Une attention particulière doit être accordée aux collodes minéraux ou organiques -c'est-8-dire aux argiles et à lthw ug présents dans le sol ou apportés par les composés de traitementdont l'action est fonction de leur nature et de leur Masse, du pH qui agit sur leur dispersion oa leur floculation, action s'exerçant en fin de compte sur la porosité, la perméabilité, lthygroscopicité, le pouvoir de rétention de l'eau, le pouvoir absorbant quant à la fixation des ions potassiques ou autres, etc..., toutes conditions importantes pour assurer l'efficacité maximale du procédé d'amélioration des prises de terre faisant l'objet du brevet d'invention précité. La présente invention a plus particulièrement pour objet un procédé de préparation des composés à introduire dans le sol pour réduire sa résistivité au voisinage des prises de terre afin de diminuer leur résistance. Ce procédé consiste à incorporer aux électrolytes divers, constituant ces composés, un complexe argileux ou argilo-humique préalablement préparé par fixation d'ions alcalins ou alcalino-terreux, le rôle de ce complexe étant de parfaire les modalités d'action des électrolytes de base dans le sol. On sait que les argiles, et plus particulièrement celles de la famille de la montmorillonite, ont la propriété de fixer en proportion plus ou moins importante les ions monovalents alcalins (Na, NH, K) et divalents alcalino-terreux (Mg, Ca), ces divers ions étant échangeables entratne la floculation des argiles et s'opposent donc à leur migration. L'humus Jouit de propriétés analogues. D'autre part on sait que l'hydratation des argiles est d'autant plus importante que le rapport Si02/ses quioxydes est plus grand. Il est donc intéressant d'incorporer aux composés destinés à l'amélioration des prises de terre une argile ou mieux un complexe argilo-humique ayant un pouvoir d'absorption des bases et de rétention de liteau aussi élevé que possible. A cet effet, il convient donc d'utiliser à la fois une argile du type "montmorillonite" ayant un rapport SiO2/sesquio- xydes élevé et un humus à décomposition lente conservant longtemps ses propriétés physico-chimiques. De même on a intérêt à utiliser comme base un sel potassique puisque les ions K sont plus énergiquement retenus par le pouvoir absorbant du sol et ont par conséquent une action de plus longue durée.Cependant, comme il faut éviter, tout au moins dans certains sols dont la porosité est élevée du fait de leur teneur en éléments grossiers (sable, gravier), que les sels de potasse soient trop rapidement entraî- nés en profondeur par les eaux d'infiltration et soient ainsi éliminés, il convient de fixer préalablement les ions K, en totalité ou en partie, sur l'argile ou le complexe argilo-humique qui ne les libérera que très lentement dans le temps. Ainsi dans le procédé de fabrication d'un composé d'amélioration des prises de terre, selon l'invention, l'argile ou mieux le complexe argilo-humique destiné à être incorporé dans le com- posé est préalablement divisé et largement humecté et son pH est ramené puis maintenu à la neutralité (pH = 7) ou un peu au-delà par addition d'une base alcaline telle que XOH ou NH4 ou Ca (OHX ou un sel approprié tel que le carbonate de calciun dont l'action est identique à celle de la chaux ; on introduit alors dans cette masse fluide un sel do potassium, tel que Si 0 2 en quantité telle que l'argile soit entièrement transformée en argile K et qu'il demeure un excès disponible pour diffuseur par la suite dans le sol et être absorbé par les éléments argileux de ce dernier, le processus de fixation des ions K pouvant ou non être accéléré par électrophorèse. La masse ainsi préparée est alors séchée à basse température puis divisée pour être mélangée aux autres ingrédients du composé, en particulier au sulfate de calcium (S04Ca, 2H20) qui est l'élément d'élection pour la constitution de composés d'amélioration des prises de terre et autres éléments accessoires comme précédemment indiqué. On remarquera que si le sulfate de calcium hydraté (Si Ca, 2H2O) est le gypse tel qu'on le trouve dans les gisements naturels, ce gypse brut contient toujours entre autres impuretés du carbonate de calcium, ce qui dispense d'en rajouter pour relever le pH des sols acides pauvres en calcaire. Mais ceci ntest considération d'ordre pratique qui n'entre pas dans le cadre du présent brevet. La présente invention d'étend à l'emploi des bases NaOH ou Mg (OH)2 ou NH3 et à l'emploi des sels tels que SO4Na2, SOMA, S04(NH4)2, NaCl, KCl, NH4Cl, MgC12 CaCl2, NaNO3, KN03, ff4NO3 Ca(N03)2, Mg(N03)2, et autres, mais il est préférable de a'en tenir aux bases et aux sels précédemment indiqués pour les raisons d'ordre pratique suivantes. Les sels potassiques sont pré- érables aux sels sodiques ou magnésien qui remontent à la sur face du sol par évaporation en période de sécheresse et le glacent, ce qui réduit la perméabilité de surface et gêne la pén4- tration d'eau dans le sol lors du retour des pluies. Les ions K sont plus énergiquement fixés par le pouvoir absorbant des argiles que les ions Na, NH4, Mg et aussi plus fortement retenus par absorption par les micelles argileuses ou argilo-humiques. Les chlorures sont à éviter en raison de la corrosion accentuée qu'ils exercent sur les électrodes des prises de terre et toutes autres structures métalliques enterrées. Les nitrates et les sels ammoniacaux sont faiblement retenus par le pouvoir absorbant du sol et ne sont donc pas à retenir sauf cas spéciaux. La présente invention ayant un but essentiellement pratique, les composés fabriqués dans les conditions de la présente invention doivent avoir-le maximum d'efficacité et demeurer bon marché, ce qui, sans exclure techniquement l'emploi de certaines bases et de certains sels, notamment ceux d'un prix élevé, exclut leur emploi en pratique. RVINDICATIONS 1.- Procédé de préparation de composé électrolytique à introduire dans le sol pour réduire sa résistivité au voisinage des prises de terre afin de diminuer leur résistance, caractérisé en ce qu'il consiste à incorporer aux électrolytes constituant ces composés, un complexe argileux oa argilo-humique préalablement préparé par fixation d'ions alcalins ou alcalino-terreur. 2.- Procéda selon la revendication 1, caractérisé en-ce que la préparation du complexe argileux ou argilo-humique basique, comprend les phases successives suivantes s mouillage d'une argile, élévation de son pH an moins jusqu'à la neutralité (pH = 7), addition d'une base ou d'un sel dont les cations sont fixés par absorption par les particules argileuses pour former une argile basique, dessication de la masse à basse température, puis broyage, le processus de fixation des cations pouvant ou non entre accélérée par électrophorèse. 3.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le type d'argile utilisé est do préférence une montmorillonite ayant un rapport SiO2/sesquioydes élevé, c'està-dire ayant un pouvoir absorbant et un pouvoir de rétention d'eau élevés. 4.- Procédé selon l'une des revendication précédentes, caractérisé en ce que la base fixée sur les particules d'argile est de préférence la potasse. 5.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'apport de la base ou duoel soluble choisi est plus élevé que ce qui est nécessaire à la saturation en ions absorbés et & la fixation partielle par absorption on par les micelles argileuses, de manière à conserver une quantité disponible pour assurer une certaine rapidité d'action et qui pourra se fixer au moins partiellement par la suite sur les élé avents argileux du sol traité. 6.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'électrolyte choisi est essentiellement le sulfate de calcium sous une forme quelconque et de préférence sous forme de gypse S04Ca, 2H20 tel qu'il existe dans la nature et contenant pratiquesent toujours une certaine proportion d'anhydrite S04Ca et de carbonate de calcium CO3Ca. 7.- Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on rajoute dans le composé une substance acide ou basique propre à ramener le pH du sol traité au voisinage de la neutralité afin de réduire les corrosions. 8.- Composé à introduire dans le sol pour réduire sa r4sis- tivité au voisinage des prises de terre réalisé par le procédé selon l'une des revendications précédentes.