BE401107A

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Publication number: BE401107A
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Description

Procédé d'amélioration de liants, en particulier de liants hydrauliques.

La présente invention a pour objet un procédé d'a- mélioration de liants, en particulier de liants hydrauliques comme le ciment Portland, le ciment de scories de haut fourneau les chaux hydrauliques etc. On a trouvé que le broyage du klinker non concassé du liant considéré avec des matières na- turelles ou artificielles qui se divisent en lamelles, ou avec des matières présentant une structure analogue à celle du schiste, donne un-produit dont les qualités sont notable- ment supérieures à celles du liant pur. Une amélioration plus

prononcée encore est obtenue par le broyage des substances additionnelles mentionnées avec des'silicates alcalins solu- bles dans l'eau, par exemple du verre .soluble. On améliore de cette façon la résistance à la compression et à la traction, l'adhérence et l'imperméabilité.

En outre, un tel produit résiste excessivement bien à l'attaque de substances corrosi- ves, notamment d'acides. Il est déjà connu d'utiliser le ciment Portland avec des matières comme le trass qui, par leur action chimique, améliorent la résistance et l'imperméabilité de la matière. On a également proposé de remplacer une partie des substances employées dans la préparation du béton pour le rendre plus maigre, par du schiste moulu, qui, en raison de sa structure physique donne au béton une texture plus serrée, afin d'obtenir des corps de béton plus imperméables ou plus légers.

Mais on ne savait pas, jusqu'à présent, qu'en broyant ensemble du klinker, des silicates d'alcalis et des substan- ces qui se divisent en lamelles, on obtient un liant dont la résistance à la compression et à la traction, l'adhérence et les autres qualités mentionnées sont sensiblement amélio- rées.

On sait que les différentes matières se divisent, au broyage, en particules de forme déterminée, c'est-à-dire qu'elles se divisent en particules sphériques, lenticulaires, ovoïdes ou lamellaires. Les matières dont la structure est analogue à celle du schiste ou, en général, des matières qui se divisent en lamelles produisent les effets particu- liers mentionnés lorsqu'on les broie avec le klinker de ci- ment et avec le verre soluble.

Dans le but considéré on peut utiliser des roches schisteuses comme l'argile schis- teuse, le schiste argileux, les roches du groupe des argi- leux, les porphyroldes, le schiste porphyrique, le porphyre

veiné, le schiste cristallin, les roches gneissiques, le schiste micacé, le schiste talqueux, le schiste chlorité, le schiste amphîbolique, le schiste serpentin et d'autres matières analogues, naturelles ou artificielles. L'effet des additions mentionnées est encore sensiblement accru par l'addition de faibles quantités d'acide, et l'on choisit de préférence des acides qui, à la température ordinaire, sont à l'état solide.

Il est particulièrement avantageux d'ajouter de l'acide humique que l'on ajoute par exemple sous forme de poussier de liquide. Il est utile d'incorporer le poussier de lignite à l'état si finement divisé qu'il laisse, sur le tamis de 16000 mailles, un refus ne dépassant pas 1 %.

Il n'est pas impossible d'utiliser encore d'autres additions que l'on emploie, à des fins différentes,dans la technique du ciment. On a également trouvé que l'effet est amélioré par l'emploi de ces matières si leur teneur en humidité dépasse la valeur normale. Des résultats particulièrement avantageux furent obtenus par l'emploi d'un klinker avec 6 % d'humidité, auquel on ajouta une roche analogue au schiste, avec une teneur de 2,5 à 3% d'humidité. En outre, l'appli- cation d'une température élevée pendant le broyage améliore l'effet, et il est désirable de porter la température jusqu'à 80 C. vers la fin du broyage.

On a également constaté que l'effet est amélioré par l'addition de silicates alcalins particulièrement riches en silice. Tandis que dans le verre soluble sodique les constituants Na2 0 et SiO2 sont contenus dans le rapport 1 à 3, 3, on a obtenu,de meilleurs résultats avec un verre soluble renfermant*'ces constituants dans la proportion

1 à 4. La même observation s'applique aux autres silicates alcalins utilisables..

Afin de réduire encore la perméabilité, il est utile de broyer avec le klinker non seulement les substances additionnelles mentionnées, mais aussi des substances bitu- meuses, par exemple du schiste bitumeux. De même, il est utile d'employer un verre soluble particulièrement riche en silice, ainsi que d'ajouter de l'alun.

L'exemple de réalisation suivant facilitera la compréhension de l'invention:
On broie ensemble, dans un broyeur à boulets suscep- tible d'être chauffé : 700 kg. de klinker normal à 6 % d'humi- dite; 12 kg. de verre soluble sodique facilement soluble, finement divisée dont la teneur en humidité est de 20 à 30 % et dans lequel le rapport moléculaire du Na2O au SiO2 est de 1 à 4; enfin, 285 kg. de matière schisteuse qui peut être, toute ou en partie, bitumeuse et quirenferme 2,5 % d'humidité, Le broyeur est conduit de façon qu'à la fin de l'opération le mélange ait une température de 80 C.

L'argile schisteuse utilisée avait la composition suivante :
Silice 52,98 .

Alumine 33,10
Traces d'oxyde fer; magnésie 0,55
Alcalis (Na20 et K20) 1,69
Perte à la cuisson 12,08
En raison de sa faible teneur en chaux, la teneur en chaux du produit fini est également très faible, ce qui assure une grande résistance à la corrosion par des acides et d'autres substances corrosives. On peut ajouter également 3 kg. d'alun qui accentue l'effet du verre soluble. On peut

également additionner la charge d'autres substances encore.

La charge est broyée dans le broyeur jusqu'à ce que la finesse de mouture soit telle que le refus sur le tamis de
4900 mailles ne dépasse pas 5 %. Le fait que le schiste ou la substance analogue se divise en lamelles au broyage, assure une imperméabilité extraordinaire qui s'accroit encore par la présence du bitume dans la matière bitumeuse incor- porée, ainsi que par l'addition du verre soluble très riche en silice. Le silicate alcalin, en coopération avec l'alun ajouté, fait entrer en réaction la chaux encore libre et assure aux produits faits à l'aide de ce mélange, une ré- sistance à la traction accrue ainsi qu'une résistance particu- lière à l'attaque de substances corrosives notamment d'acides.

L'adhérence de ce produit est également très élevée.

Les éprouvettes faites de cette matière et soumises aux essais dans différents laboratoires, donnèrent les résultats suivants:
Résistance à la compression après 28 Jours d'ex- position complexe : 619 kg/cm2 ; résistance à la traction:
57,8 kg/om2. Les éprouvettes résistèrent sans peine aux essais à l'air et à l'eau, à l'essai de séchage et à l'essai de cuisson.

En.outre, l'essai suivant fut effectué avec la matière:
On laissa séjourner les éprouvettes dans de l'eau fortement chargée d'acide 'carbonique, et après 180 jours elles accusèrent encore 613 kg/cm2 de résistance à la compression et 41 kg/cm2 de résistance à la traction, tandis que le ciment Portland auquel on mélangea la matière, accusait après 180 jours 403 kg/cm2 de résistance à la compression et.seulement 29 kg/cm2 de résistance à la trac- tion.

La proportion de mélange indiquée dans l'exemple peut évidemment varier dans de larges limites et doit être choisie suivant les qualités désirées des corps à fabriquer.

Le liant hydraulique obtenu par broyage peut être employé de la façon connue dans la technique du ciment, et peut aussi être additionné de substances susceptibles de le rendre plus maigre.

On a constaté qu'il est utile de pousser très loin le broyage de la matière additionnelle et du klinker car l'effet que la matière additionnelle exerce sur le liant s'accroit avec le degré de finesse. On peut évidemment utiliser pour le broyage les dispositifsles plus divers con- nus dans l'industrie du ciment. L'emploi de broyeurs à boulets est particulièrement avantageux car le martelage continu amène un mélange intime des constituants. Le liant produit conformément à l'invention peut servir à la prépa- ration de corps de toute espèce qui font preuve non seule- ment d'une résistance dépassant les valeurs usuelles, mais résistent aussi particulièrement bien à la corrosion et à la chaleur. L'accroissement de la résistance à la traction est particulièrement remarquable.

Le temps de prise peut également se régler dans une large mesure par la quantité ajoutée de la substance lamellée. En outre, la matière peut être employée dans des endroits à température élevée et dans des pays à climat tropical, sans que la prise en devienne trop rapide.

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims

REVENDICATIONS 1. Procédé d'amélioration de liants, particulière- ment de liants hydrauliques, avec addition de matières ana- logues au schiste ou de matières naturelles ou artificielles <Desc/Clms Page number 7> se divisant en lamelles, caractérisé en ce qu'on broie le liant en mélange avec les matières additionnelles mentionnées.

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on mélange le liant et les matières additionnelles 'mentionnées avec des silicates alcalins, par exemple du verre soluble.

3. Procédé suivant les revendications 1 et 2, carac- térisé en ce que les différents constituants sont broyés ensemble avec des silicates solubles dans l'eau.

4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par l'emploi de matières schisteuses ou de matières natu- relles ou artificielles, se divisant en lamelles, qui ne contiennent pas de chaux ou n'en contiennent que peu.

5. Procédé suivant les revendications 1 à 4, carac- térisé par l'addition d'un acide, particulièrement l'acide humique.

6. Procédé suivant les revendications 1 à 5, carac- térisé par l'addition de lignite.

7. Procédé suivant les revendications 1 à 6, carac- térisé par l'addition de poussier de lignite si finement divisé qu'il laisse sur le tamis de 16000 mailles un refus ne dépassant pas 1 %.

8. Procédé suivant les revendications 1 à 7, carac- térisé par l'addition d'alun.

9. Procédé suivant les revendications 1 à 8, carac- térisé en ce qu'on ajoute à la charge du broyeur du verre soluble riche en silice.

10. Procédé suivant les revendications 1 à 9, carac- térisé par l'emploi de schiste bitumeux.

11. Procédé ''suivant les revendications 1 à 10, ca- ractérisé en ce que les différents constituants de la charge du broyeur sont broyés ensemble, avec une teneur en humidité <Desc/Clms Page number 8> dépassant la valeur normale.

12. Procédé suivant les revendications 1 à 11, carac- térisé en ce que le broyage final est effectué à une tempé- rature élevée, dans un dispositif susceptible d'être chauffé, et préalablement chauffé.

13. Procédé suivant les revendications 1 à 12, carac- térisé en ce que les constituants sont broyés ensemble dans un broyeur à boulets, jusqu'à ce que le refus sur le tamis de 4900 mailles ne soit que de 5 %.

14. Liant hydraulique., caractérisé en ce que la durée de la prise est réglée par la quantité ajoutée de la matière se divisant en lamelles.

15. Utilisation du liant hydraulique, spécialement pour la production de blocs de construction-résistant aux acides.