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Perfectionnements à la fabrication de ciments au moyen de sulfate de calcium et de laitier de haut fourneau.
Cette invention est relative aux ciments produits au moyen de sulfate de calcium et de laitier de haut fourneau granulé.
Le laitier de haut fourneau est le sous-produit non- métallique fondu obtenu durant la production de la fonte au haut fourneau et on le granule par refroidissement rapide, par exemple en débitant un jet de laitier dans de l'eau. On obtient ainsi le laitier sous une forme vitreuse ou non- cristalline ayant des propriétés hydrauliques, c'est-à-dire se prêtant à la prise sous l'eau, notamment quand on le mélange à un accélérateur ou excitateur tel qu'un alcali ou un sulfate,
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ou les deux. L'accélérateur employé principalement pour ces ciments est le clinker de ciment Portland, qui libère de la chaux pendant la prise. La fonction générale de cet "accélé- rateur" ou "excitateur" est de créer et d'accélérer des condi- tions de prise et une résistance optima, notamment une résis- tance précoce.
Le principal but de la présente invention est d'ac- croître encore davantage la résistance à la traction des ci- ments dans les phases de prise initiales.
On a trouvé qu'en ajoutant de faibles quantités de sulfo-aluminates de calcium ou de substances qui en contiennent, on peut apporter de notables améliorations aux ciments eux- mêmes, notamment au point de vue de la résistance à la traction existant pendant les phases de prise initiales.
Cela étant, suivant la présente invention, on ajoute à un ciment comprenant du laitier de haut fourneau, du sulfate de calcium et un accélérateur contenant ou produisant de la chaux, une,faible proportion, par exemple 1 à 5% en poids, d'un ou plusieurs sulfo-aluminates de calcium ou d'une matière qui en contient. L'invention englobe aussi des articles moulés ou masses faits en ces ciments.
Pour exécuter l'invention, on emploie de préférence des ciments de la nature décrite et re- vendiquée par la demanderesse dans une demande de brevet de même date, savoir des ciments comprenant du laitier de haut fourneau, du sulfate de calcium et un accélérateur contenant ou produisant de la chaux, dans lesquels au moins 60% en poids des particules de laitier, au moins 50% des particules de l'accélérateur et au moins 60% des particules du ciment mélan- gé final ont un diamètre ne dépassant pas 30 microns. Comme constituant sulfate de calcium, on préfère employer de l'anhy- drite naturelle non cuite, et comme accélérateur, du clinker de ciment Portland.
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Comme exemples de substances convenant pour être ajoutées on peut citer: a) des sulfo-aluminates de calcium obtenus par exem- ple par l'action du sulfate de calcium sur des solutions d'alu- minate de calcium, ce qui permet d'obtenir des composés ré-
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pondant aux formules .3Ca0.A12E33.3CaS04.31H20 et 3CaO.A1203.
CaSo4. 12H2O. b) les produits obtenus en faisant réagir du laitier de haut fourneau granulé moulu, du sulfate de calcium et de la chaux, en présence d'eau. c) un ciment moulu, ayant fait prise entièrement ou partiellement, produit au moyen de laitier de haut fourneau granulé, de sulfate de calcium et d'un accélérateur contenant ou produisant de la chaux, par exemple de clinker de ciment Portland.
(Durant la prise il se forme des sulfo-aluminates de calcium).
De préférence, on ajoute ces substances dans un état finement divisé, c'est-à-dire tel qu'elles traversent un tamis standard anglais B. S.S. de 170 mailles (67 mailles par centi- mètre). On peut aussi employer des matières sous une forme plus grossière, par exemple traversant tout juste un tamis B. S.S. de 50 mailles (20 mailles par centimètre).
Pour illustrer les avantages résultant de l'emploi de ces additions on citera l'exemple suivant:
On produit un ciment contenant 85 parties en poids de laitier de haut fourneau granulé moulu, 15 parties d'anhy- drite et 5 parties de ciment Portland. A. deux fractions distinc- -tes de ce ciment on ajoute respectivement 2,5 et 5% de ma- tières solides formées par l'action mutuelle de laitier de haut fourneau, de gypse et de lait de chaux.
Les résistances à la traction des ciments modifiés et du ciment non modifié sont indiquées dans le tableau suivant:
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<tb> Pourcentae <SEP> de <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction <SEP> (en <SEP> Kg/cm2)
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<tb> modificateur <SEP> ajouté <SEP> après <SEP> 1 <SEP> journée <SEP> de <SEP> prise
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<tb> 0 <SEP> 3,5
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<tb> 2,5 <SEP> 4,8
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<tb> 5 <SEP> 5,1
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REVENDICATIONS l.- Ciment hydraulique comprenant du laitier de haut fourneau, du sulfate de calcium et un accélérateur contenant ou produisant de la chaux, caractérisé en ce qu'il est addi- tionné d'une faible proportion d'un ou plusieurs sulfo-alumi- nates de calcium ou d'une matière qui en contient.
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Improvements in the manufacture of cements using calcium sulphate and blast furnace slag.
This invention relates to cements produced using calcium sulphate and granulated blast furnace slag.
Blast furnace slag is the molten non-metallic by-product obtained during the production of cast iron in the blast furnace and is pelletized by rapid cooling, for example by delivering a stream of slag through water. The slag is thus obtained in a glassy or non-crystalline form having hydraulic properties, that is to say lending itself to setting under water, in particular when it is mixed with an accelerator or exciter such as an alkali. or a sulfate,
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or both. The main accelerator used for these cements is Portland cement clinker, which releases lime during setting. The general function of this "accelerator" or "exciter" is to create and accelerate optimum setting conditions and resistance, especially early resistance.
The main object of the present invention is to further increase the tensile strength of cements in the initial setting stages.
It has been found that by adding small amounts of calcium sulfoaluminates or substances which contain them, it is possible to make significant improvements to the cements themselves, especially from the point of view of the tensile strength existing during the phases. taking initials.
However, according to the present invention, a small proportion, for example 1 to 5% by weight, of calcium sulphate and an accelerator containing or producing lime is added to a cement comprising blast furnace slag, calcium sulphate and an accelerator. one or more sulfoaluminates of calcium or a material containing it. The invention also encompasses molded articles or masses made from these cements.
To carry out the invention, use is preferably made of cements of the nature described and claimed by the applicant in a patent application of the same date, namely cements comprising blast furnace slag, calcium sulfate and an accelerator containing or lime producing, in which at least 60% by weight of the slag particles, at least 50% of the accelerator particles and at least 60% of the particles of the final mixed cement have a diameter of not more than 30 microns . As the calcium sulphate component, it is preferred to employ natural unbaked anhydrite, and as the accelerator, Portland cement clinker.
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As examples of substances suitable for addition, mention may be made of: a) calcium sulphoaluminates obtained for example by the action of calcium sulphate on solutions of calcium aluminate, which makes it possible to obtain compounds re-
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giving rise to the formulas .3Ca0.A12E33.3CaS04.31H20 and 3CaO.A1203.
CaSo4. 12H2O. (b) products obtained by reacting ground granulated blast furnace slag, calcium sulfate and lime in the presence of water. c) a ground cement, having set fully or partially, produced by means of granulated blast furnace slag, calcium sulphate and an accelerator containing or producing lime, for example Portland cement clinker.
(During the setting, calcium sulfoaluminates are formed).
Preferably, these substances are added in a finely divided state, that is, as they pass through a standard English B. S.S. 170 mesh sieve (67 meshes per centimeter). Materials in a coarser form can also be used, for example just passing through a 50 mesh (20 mesh per centimeter) B.S.S. screen.
To illustrate the advantages resulting from the use of these additions, the following example will be cited:
A cement was produced containing 85 parts by weight of ground granulated blast furnace slag, 15 parts of anhydrite and 5 parts of Portland cement. A. two separate fractions of this cement are added respectively 2.5 and 5% of solids formed by the mutual action of blast furnace slag, gypsum and milk of lime.
The tensile strengths of modified cements and unmodified cement are shown in the following table:
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<tb> Percentae <SEP> of <SEP> Resistance <SEP> to <SEP> the <SEP> traction <SEP> (in <SEP> Kg / cm2)
<tb>
<tb>
<tb> <SEP> modifier added <SEP> after <SEP> 1 <SEP> day <SEP> of <SEP> taken
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<tb> 0 <SEP> 3.5
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<tb> 2.5 <SEP> 4.8
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<tb> 5 <SEP> 5.1
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CLAIMS 1. Hydraulic cement comprising blast furnace slag, calcium sulfate and an accelerator containing or producing lime, characterized in that it is added to a small proportion of one or more sulfo-alumi - nates of calcium or of a substance containing it.