BE553671A - - Google Patents

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BE553671A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates

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Description


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   L'invention concerne des compositions additionnelles pour l'incorporation dans des mélanges de ciments hydrauliques, par exemple, des ciments ou mortiers Portland et des mélanges secs pour la fabrication de tels bétons ou mortiers, ainsi que les mélanges de ciments hydrauliques obtenus contenant les compositions additionnelles. 



   Pendant de longues années, on a dirigé une grande partie de la recherche pour trouver des adjuvants appropriés pour modifier et améliorer les caractéristiques des mélanges de ciments hydrauliques, pour satisfaire aux besoins techniques et économiques très variés des industries de la construction, et on a beaucoup réalisé dans ce sens. Aujourd'hui, un grand pourcentage des bétons utilisés dans les industries de la construction, y compris les bétons commerciaux prêts à l'emploi, vendus au public, contient un ou plusieurs adjuvants dans le but d'obtenir les propriétés physiques recherchées et, en même temps, maintenir la quantité de ciment dans les mélanges, et ainsi le prix de revient, à un minimum. 



   Là   où   des bétons et mortiers entièrement en ciment hydraulique satisfont à toutes les exigences en ce qui concerne les propriétés physiques, l'objectif était de diminuer le prix en diminuant la quantité de ciment nécessaire dans les mélanges. Lorsque les exigences en ce qui concerne les propriétés physiques dépassent ou diffèrent des résultats qu'on peut obtenir avec les mélanges simples contenant des quantités modérées de ciment, l'objectif était de satisfaire à ces exigences en maintenant la quantité de ciment aussi faible que possible. Ainsi, dans presque tous les cas, un but essentiel était d'obtenir les résultats techniques recherchés avec une quantité minimum de ciment, quelque modestes ou sévères qu'aient pu être les exigences techniques. 



   Toutes choses égales par ailleurs, on peut accroître la résistance à la compression finale, dans certaines limites, en augmentant la quantité de ciment dans un mélange. Par l'emploi des soi-disant "agents plastifiants" ou "réducteurs d'eau" la résistance finale à la compression peut être augmentée sans augmenter la proportion de ciment, ou, ce qui revient au même, une résistance donnée peut être atteinte avec des quantités plus faibles de ciment. Ainsi, de tels agents ont été largement employés là où la résistance à la compression est suffisamment importante pour affecter la quantité de ciment présent dans un mélange simple. Les liqueurs résiduaires de sulfite ou les solides qui y sont contenus ont été largement utilisés, avec ou sans autres additions, comme "réducteurs d'eau", dans l'industrie pendant les dernières années.

   L'ingrédient actif le plus important des liqueurs de sulfite résiduaires ou des solides de cette liqueur, est l'acide ligno-sulfonique ou un de ses sels. On n'a pas trouvé jusqu'à maintenant d'autres agents satisfaisants pour cet usage. 



   L'efficacité d'un "réducteur d'eau" pour permettre la réduction du ciment sans perte de la résistance finale est en rapport avec son influence sur la facilité de travail, par exemple, le degré dans lequel il tend à augmenter la fluidité d'un mélange. Plus la proportion d'eau d'un' mélange pour une teneur donnée en ciment est faible, plus la résistance finale est grande, mais le mélange est plus consistant et moins facile à travailler. Ainsi, l'emploi convenable d'un mélange limite l'étendue jusqu'à laquelle la quantité d'eau peut être réduite, en tant que moyen supplémentaire, pour diminuer la teneur en ciment, nécessaire pour obtenir une résistance finale déterminée, puisque l'emploi facile exige un certain degré de facilité dans le travail.

   Si la teneur en sable d'un mélange peut être réduite par rapport à sa teneur en composants grossiers, la surface totale à mouiller est réduite et ainsi, on exige moins d'eau pour obtenir la fa-   cilité   voulue de travail, et ainsi on exige moins de ciment par suite de la réduction d'eau obtenue. Ainsi, un réducteur de travail qui améliore 

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 dans quelque mesure la facilité de travail d'un mélange donnée permet également une réduction de la quantité de sable, en rapport avec les composants grossiers, et ensuite une réduction de l'eau sans perte de facilité de travail. Ceci, en échange, permet une autre réduction de la teneur en ciment sans perte de résistance. 



   Un des inconvénients dans l'emploi des "réducteurs d'eau" (y compris les liqueurs de sulfite résiduaires ou leurs dérivés) a été leur effet de retardement sur la vitesse de prise et de durcissement d'un mélange de ciment et sa vitesse d'accroissement de la résistance à la compression pendant le procédé de durcissement. Une prise lente retarde la finition des surfaces des dalles de sol et similaires et complique les horaires de production. Un durcissement lent retarde le moment où les formes peuvent être enlevées des structures solides et ou des charges peuvent être posées sur celles-ci dans la suite de la construction. Ces effets de retardement sont particulièrement prononcés lorsqu'on travaille à basse température. 



   L'effet de retardement sur le durcissement peut être combattu par l'emploi de quantités notables d'accélérateurs, tels que le chlorure de calcium. Mais lorsqu'on utilise une quantité suffisante d'un accélérateur pour vaincre un retard précoce et éviter des délais dans la finition, la vitesse du durcissement peut être si rapide, pendant que la masse est dans les bonnes conditions pour la finition, qu'il reste un temps insuffisant pour compléter les opérations de finition. En d'autres mots, la courbe du degré de durcissement en fonction du temps s'élève trop rapidement pendant et après la période critique de finition.

   En conséquence, l'emploi du chlorure de calcium en quantité suffisante pour contrecarrer efficacement l'effet de retardement des "réducteurs d'eau" est considéré comme aggravant la réaction entre les ciments hautement alcalins et les agrégats réactifs, provoquant un dégagement de chaleur et changement de volume excessifs pendant la prise et augmentant l'efflorescence du produit durci. On sait peu de choses sur les effets d'autres accélérateurs que le chlorure de calcium. 



   Tandis que des améliorations considérables dans les "réducteurs   d'eau"   en ce qui concerne leurs effets de retardement, ont été réalisées en les modifiant sous différents égards comme la purification et d'autres traitements, et en combinant d'autres adjuvants, leur effet de retardement n'a jamais été vaincu de façon satisfaisante. Lorsqu'on les utilise en quantités suffisantes pour réduire efficacement la quantité de ciment nécessaire pour la résistance finale recherchée, leurs effets de retardement sont encore assez prononcés comparativement à un mélange simple, préparé de la même façon et destiné à donner la même résistance finale. 



   En considérant un autre problème concernant l'industrie de la construction, beaucoup de types d'emploi n'exigent pas des résistances considérables de résistance à la compression, comme c'est le cas pour les fondations des constructions légères, et des dalles légères, mais au contraire une grande fluidité et plasticité sont recherchées pour faciliter les opérations de coulée et verser le béton dans les formes et sur des surfaces larges et longues enfermées dans des formes . Pour ces emplois, on utilise des teneurs minima en ciment pour des raisons d'économie et on emploie une forte teneur en eau, pour obtenir une grande fluidité.

   Dans ce cas, le manque de cohésion entre le mortier ciment-sable et les composants grossiers a été un problème sérieux et se traduit par des dépôts, les composants grossiers se déposant près du point de coulée et le mortier cimentsable se séparant en coulant vers des endroits plus éloignés. Quoiqu'un certain nombre de "réducteurs d'eau" semblent exercer une influence favorable sur la cohésion, on n'a pas constaté une action sérieuse pour corriger cette tendance des mélanges maigres humides à séparer le mortier des composants plus grossiers. 

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   Lorsqu'on recherche des bétons résistants, comme pour la construction élevée ou pour les routes, les caractéristiques imposent de limiter le tassement au maximum. Ceci réduit la fluidité et la plasticité des mélanges et augmente les difficultés pour les placer. Ici encore, les "réducteurs d'eau" ont un effet de plastifiant qui apporte quelques améliorations dans la plasticité et la fluidité tout en permettant d'utiliser une plus faible teneur en eau pour obtenir la résistance maxima. Pourtant, on désire d'autres améliorations en plasticité et fluidité avec des teneurs plus faibles en eau, et on a objecté les détails de finition provoqués par l'emploi des "réducteurs d'eau". 



   Pendant de longues années, la résistance des bétons durcis au gel et au dégel et aux effets d'effrittement des sels utilisés pour provoquer la fusion de la glace a été augmentée par l'emploi d'agents qui en-   traînent   l'air. Mais il est reconnu que l'augmentation de l'entraînement d'air dans un mélange provoque une réduction de la résistance. Lorsqu'on recherche une résistance élevée, il était en conséquence de coutume de limiter la quantité d'air entraîné à un maximum, déterminé à l'avance, par exemple 5 % ou moins dans beaucoup de cas, tandis qu'une teneur plus élevée en air aurait été   préférée à   cause des besoins d'augmenter fortement la teneur en ciment pour maintenir la résistance.

   Aujourd'hui, il ne semble pas y avoir de voie connue pour obtenir les avantages d'un entraînement élevé en air sans une réduction correspondante dans la résistance finale pour un mélange possédant une teneur déterminée en ciment. Le problème est devenu plus urgent récemment, pour obtenir une durée et une résistance à l'effrittement accrues, et les recherches effectuées indiquent que des teneurs en air de 7 ou même 8   %   seraient avantageuses si on pouvait maintenir des résistances adéquates. 



   Les objets de la présente invention, dans le sens le plus large, sont de réaliser des adjuvants pour ciments hydrauliques qui possèdent des propriétés supérieures comme "réducteurs d'eau" en permettant l'emploi de quantités moindres d'eau et de plus faibles teneurs en ciment pour des résistances finales à la compression déterminées, ces adjuvants n'ayant par contre pas ou peu d'effets retards, en communiquant en outre un degré élevé de cohésion et de fluidité sans ségrégation pour un tassement donné, même dans des mélanges très maigres ayant des teneurs en eau anormalement élevées, et en permettant un entraînement d'air accru avec moins de perte,   s'il y en   a, dans la résistance qu'il ne l'a été possible jusqu'ici. 



   Les "réducteurs d'eau" de l'invention maintiennent une vitesse de durcissement approximativement égale à celle d'un mélange de ciment normal d'une résistance à la compression comparable à température normale ou température élevée, et qui accélère la prise à des températures très basses qui retardent normalement grandement la prise des mélanges normaux. 



   Les adjuvants, objets de l'invention, de ciments hydrauliques communiquent en outre un degré plus élevé de plasticité et de fluidité aux mélanges de ciment que les adjuvants connus, pour permettre une réduction dans le rapport du sable aux composants grossiers et, ainsi, encore une plus grande réduction de l'eau et comme conséquence des facteurs plus faibles de ciment. 



   Les adjuvants pour ciments hydrauliques communiquent également aux mélanges de ciment un plus grand degré de cohésion pour prévenir la ségrégation des mélanges maigres à tassement élevé, malgré une forte teneur en eau qui provoque normalement des ségrégations pendant qu'un tel mélange coule dans des grandes distances en et par-dessus des surfaces enfermées par des formes. 

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   Les réducteurs d'eau de l'invention, pour mélanges de ciments hydrauliques, permettent d'entraîner des quantités d'air aussi élevées que 7, ou même   8 %   avec une réduction relativement faible de la résistance à la compression et communiquent à des mélanges contenant de 5 à 6% d'air une force égale ou même supérieure à celle-que les mêmes mélanges auraient avec des teneurs normales en air. 



   Conformément à l'invention, les mélanges de ciment hydrauliques possèdent toutes les propriétés améliorées énumérées   ci-dessus,   par exemple une plus faible teneur en ciment, et en eau pour un mélange d'une résistance à la compression donnée, une vitesse de durcissement à température normale ou élevée approximativement égale à celle des ciments normaux formulés pour posséder la même résistance finale,vitesse accélérée de durcissement à basse température, plasticité et fluidité améliorées, cohésion pour un grand intervalle de teneurs en eau et de coefficients de ciment, capacité de tolérer de plus grandes quantités d'air entraîné sans pertes appréciables de la résistance finale à la compression. 



   Pour réaliser les objectifs   ci-dessus,   l'invention concerne un adjuvant pour ciments hydrauliques caractérisé par une nouvelle combinaison de quatre composés additionnels différents, en quantités relativement faibles par rapport à la quantité de ciment, et dans certaines limites de proportions relatives les uns par rapport aux autres.,Ces quatre composants sont : 
1 ) matières solides des liqueurs sulfitées résiduaires avec ou sans séparation de tout ou de partie des hydrates de carbone, l'ingrédient actif principal étant l'acide lignosulfonique ou un de ses sels;

     2  )   un acide carboxylique aromatique soluble dans l'eau, ou un sel ou ester soluble   dans -l'eau   de   celui-ci,   ayant des substituants hydroxyliques ou aminés, ou un de ses sels solubles dans   l'eau;   
3 ) un accélérateur par exemple un chlorure métallique soluble dans l'eau ou le chlorure d'ammonium; et 
4 ) en tant qu'accélérateur une amine soluble dans l'eau substituée ou non. 



   L'invention concerne également, à titre de produit industriel nouveau, les ciments contenant des compositions conformes aux paragraphes précédents ou similaires. 



   Les quatre classes précédentes de compositions ou composés, ont toutes été utilisées déjà comme adjuvants de ciments hydrauliques et possèdent certaines caractéristiques individuelles reconnues qui modifient les propriétés des mélanges de ciment. Les troisième et quatrième classes comprennent des composés connus dans la technique comme accélérateurs, et c'est ainsi qu'on les a désignés ci-dessus Mais, pour la plupart des buts, ils sont utilisés conformément à cette invention en si faibles quantités qu'il est difficile de déterminer s'ils réagissent effectivement comme accélérateurs ou non dans les combinaisons décrites et revendiquées ici, comme il le sera expliqué plus en détail plus bas. 



   Les liqueurs sulfitées résiduaires du commerce sont généralement accessibles seulement sous une forme neutralisée, ayant été neutralisées   pour transformer les acides en sels. Les neutralisants usuels sont : cal-   cium, magnésium, ammonium et sodium, le calcium étant le plus répandu. Les solides de liqueurs sulfitées résiduaires auxquels on se réfère ici peuvent provenir soit de.la liqueur neutralisée soit de la liqueur non neutralisée et peuvent, soit consister principalement en acide lignosulfonique seul ou un de sels sels, soit comprendre partie ou tous les autres solides 

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 des liqueurs. On préfère pour le but de la présente invention utiliser les solides des liqueurs neutralisées.

   Mais on obtient les mêmes avantages si la liqueur résiduaire utilisée a été neutralisée ou non et si la   liqueur' --   entière ou ses solides seulement sont utilisés, quoique les résultats dif-   fèreront   quant à leur degré d'efficacité. 



   Il est désirable d'éliminer de la liqueur sulfitée de récupération ou de ses solides qui doivent être utilisés dans les mélanges de ciment, une partie substantielle des hydrates de carbone qu'elle contient. 



  Ceci peut être réalisé en éliminant les sucres fermentescibles de la liqueur avant son emploi dans le ciment et avant la récupération des solides résiduaires. D'autre part, l'acide lignosulfonique peut être séparé de la liqueur et utilisé seul sous forme de sel   solubleo  
La liqueur sulfitée de récupération, de laquelle les solides proviennent, peut aussi être traitée par une résine échangeuse d'ions, de préférence un échangeur   d'anions,   quoiqu'on puisse utiliser un échangeur de cations. En plus, ou selon un autre procédé, la liqueur sulfitée de récupération peut être traitée par du charbon actif.

   Ces traitements servent aussi à éliminer certains composants ou ingrédients des liqueurs, tels que certains des hydrates de carbone, qui semblent nuire aux propriétés des bétons ou détruire l'efficacité du composant lignosulfonique des liqueurs. 



   Conformément à l'invention, on peut utiliser sous forme liquide ou sous forme de résidu solide, les solides des liqueurs non traitées, ou les solides qui restent dans n'importe quelle liqueur traitée selon un des procédés décrits, ci-dessus, ou le composant lignosulfonique sépare de n'importe quelle liqueur, seul ou ensemble avec d'autres solides contenus dans les liqueurs. Pour des raisons de commodité, de tels solides, réduits ou non à l'état de siccité ou dérivés des liqueurs à partir desquelles ils ont été obtenus, tous reconnus dans la technique comme "réducteurs d'eau" ou "plastifiants", sont tous désignés ici par l'expression "solides des liqueurs sulfitées résiduaires". 



   La classe générale des composés carboxyliques aromatiques hydrosolubles, leus sels, ou leurs esters hydrosolubles comprend le deuxième composant de la combinaison conforme à l'invention. Des exemples de composés efficaces sont : l'acide benzoïque et ses sels et esters hydrosolubles, tels que les benzoates de sodium ou d'autres métaux alcalins ou alcalino-terreux, la benzoate de méthyle, le benzoate d'éthyle, les acides hydorsolubles hydroxybenzoïques, alcoxybenzoïques, etc. et leurs sels ou esters hydrosolubles, tels que l'acide salicylique, acétyle salicylate, acide   acétyl-salicylique,   salicylate de méthyle, acide syringique, salicylate de sodium, salicylate de calcium, salicylate de magnésium. A cause des considérations combinées de prix, disponibilité et efficacité, on préfère l'acide salicylique et le salicylate de sodium.

   Par commodité de tels composés formant le deuxième composant de la combinaison sont désignés ici comme "composés carboxyliques aromatiques". 



   Comme on peut le noter, les solubilités de certains des acides carboxyliques aromatiques dans l'eau sont assez faibles, et la même chose est vraie de certains autres composés soi-disant hydrosolubles décrits ici. 



  Mais tous ces composés sont utilisés en très faible quantité et la solubilité de ces quantités dans un béton ou un mortier est celle qui est désignée ici par l'expression "hydrosoluble". 



   Les chlorures accélérateurs formant le troisième composant de la combinaison conforme à l'invention constituent une classe connue de composés utiles comme accélérateurs des mélanges de ciments hydrauliques Sont compris dans cette classe les chlorures alcalins et   alcalino-terreux   et le chlorure d'ammonium. Parmi   ceux-ci,   le chlorure de calcium a été le plus 

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 largement utilisé pour les ciments hydrauliques et est le plus approprié pour l'emploi dans la présente invention du point de vue de disponibilité et de prix. Par commodité, les composés de cette classe sont tous désignés ici comme "chlorures accélérateurs". 



   Les aminés hydrosolubles constituant la quatrième classe de la combinaison conforme à l'invention sont des amines hydrosolubles, substituées ou non, non carboxyliques ainsi que leurs produits d'addition hydrosolubles avec un acide minéral et similaires, qui donnent les aminés en solution aqueuse. Des exemples de telles amines sont : les mono-di et tri- éthanolamines, le tri-isopropylamine, l'amino-2-butanol-l-amine, n-méthylglucamine mono- di- et triméthylamines, amino-l-méthyl-2-propanol-l-amine, et similaires, les amines alcoylées ou alcanolées primaires, secondaires ou tertiaires étant particulièrement appropriées, et la triéthanolamine étant préférée du point de vue de la disponibilité et du prix.

   Par commodité, les composés aminés de cette classe, y compris les produits d'addition avec un acide minéral et similaires que donnent les amines désirées en solution aqueuse, sont désignés ici comme "amines hydrosolubles". 



   En rapport avec les définitions précédentes, il faut noter que les quatre composés de la combinaison sont tous utilisés en très faibles quantités dans un mélange de ciment. En parlant de ces composés comme étant "hydrosolubles", on se réfère en conséquence à la solubilité de ces faibles quantités dans l'eau du mélange de ciment hydraulique. 



   On sait que des solides variés de liqueurs sulfitées résiduaires ont déjà été utilisés presque exclusivement dans des mélanges de ciment comme "réducteurs d'eau" (auparavant généralement désignés comme "plastifiants" ou comme "agents de dispersion pour   ciments").   Ces solides de liqueurs sulfités résiduaires ont généralement été utilisés à des quantités de 0,25 à 0,5 % en poids du ciment.

   Quoique ces solides de liqueurs sulfitées résiduaires soient les seuls composants de la nouvelle combinaison connus pour avoir des effets appréciables comme réducteurs d'eau, des quantités considérablement plus faibles de ce composant de la combinaison que celles nécessaires jusqu'ici sont utilisées conformément à l'invention pour réaliser les mêmes fonctions de réduction des quantités d'eau et de ciment nécessaires pour un mélange ayant un tassement, une facilité de travail et une résistance finale à l'écrasement donnés. 



   En combinaison avec du chlorure de calcium comme accélérateur, dans un intervalle d'environ 1% jusqu'à 2 ou même 3%, en poids du ciment, les effets de retardement des solides de liqueurs sulfitées résiduaires ou de leurs dérivés ont été réduits dans la mesure ou des résistances de 1 à 7 jours sont considérées. Pourtant, les relais de finition préjudiciables pendant le jour de mise en place n'ont pas été corrigés de façon satisfaisante, comme il a été expliqué ci-dessus. 



   Les mono- di- et triéthanolamines sont également connues pour agir comme accélérateurs et pour augmenter la résistance finale du béton ou mortier durci, lorsqu'on les emploie dans des mélanges de ciments hydrauliques à des quantités de 0,01% ou plus par rapport au ciment. Il est connu que l'addition de telles amines à un mélange donné simple de ciment, eau et gravillons ne produit pratiquement aucun changement dans la consistance, par exemple le tassement ou la facilité de travail. A part cela, on sait très peu des effets des amines dans les mélanges de ciment. 



   On a également utilisé du salicylate de sodium comme adjuvant des mélanges de ciment hydraulique pour accroître la résistance finale à l'écrasement. Dans ce but, on a utilisé des quantités supériaures à 0,1 % environ des quantités de ciment, mais, à ces quantités, il n'a aucun effet 

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 significatif reconnu sur le durcissement prématuré ou sur le gain de résistance, ou sur la plasticité, la fluidité, la cohésion ou les besoins du mélange en eau. 



   Conformément à la présente invention, la combinaison dans un mélange de ciment, des quatre sortes d'adjuvants définis précédemment, chacun à des proportions moindres que celles qui ont été trouvées efficaces jusqu'à maintenant, produit tous les avantages décrits ci-dessus dans les mélanges de ciment hydrauliques. Ces résultats sont entièrement nouveaux par rapport aux connaissances antérieures sur les quatre composants utilisés individuellement ou en des mélanges connus antérieurement avec un ou plusieurs autres ingrédients. 



   L'effet de la combinaison à quatre composants sur la vitesse de durcissement des mélanges de ciment est différent dans sa nature de n'importe quel effet de n'importe lequel des composants individuellement. Le fait de maintenir une vitesse de durcissement voisine de la vitesse normale jusqu'à ce qu'un mélange ait durci   au-delà   de la condition de finition, par exemple le fait d'éviter une accélération ou un retard anormaux pendant la période de finition, est un effet qui n'a pas encore été obtenu jusqu'ici par l'emploi de "réducteurs   d'eau",   d'accélérateurs, ou des deux. Par   exem-   ple, l'emploi de quantités relativement élevées d'accélérateurs ordinaires a l'inconvénient, souligné ci-dessus, d'accélérer trop de durcissement pendant la période de finition.

   D'autre part, les quantités d'accélérateurs utilisés de préférence conformément à l'invention sont si faibles qu'elles n'ont que peu ou pas d'effet d'accélération lorsqu'elles sont utilisées seules. Ainsi, leur but dans les adjuvants de l'invention est essentiellement d'obtenir la vitesse désirée de durcissement et d'autres avantages soulignés ici. 



   L'accélération de la prise aux basses températures, en comparaison avec un mélange normal, sans accélération appréciable pendant la période de finition aux températures normales et élevées, est contraire aux effets connus des adjuvants antérieurs pour mélanges de ciments hydrauliques. 



   Les diminutions possibles de quantités d'eau et le ciment grâce à la combinaison à quatre composants dépassent les effets similaires de la même quantité des formes les plus efficaces connues des solides de liqueurs sulfitées résiduaires utilisés seuls, et aucun des trois autres composants n'était jusqu'ici connu pour avoir une propriété quelconque qui puisse expliquer ces résultats. 



   Quoique les solides de liqueurs sulfitées résiduaires et le chlorure de calcium à des concentrations relativement élevées soient connus pour contribuer à la cohésion des mélanges de ciment à un certain degré, les deux autres composants, individuellement, ne sont pas connus pour communiquer une telle amélioration. Néanmoins la combinaison des quatre composants, avec des concentrations de chacun inférieures à la normale, communique aux mélanges de ciment un degré de cohésion qui excède de loin n'importe quel degré qu'on pouvait obtenir avec les composants individuels ou avec n'importe quelle combinaison d'eux à n'importe quelle concentration. 



  La résistance à la ségrégation des mélanges maigres ayant une forte teneur en eau, est particulièrement prononcée et de caractère assez révolutionnaire, lorsqu'on emploie la combinaison à quatre composants. 



   La propriété de produire avec   5 à 6    d'air entraîné des résistances supérieures aux résistances obtenues jusqu'ici avec des quantités d'air bien moins importantes est une caractéristique complètement nouvelle de la combinaison quaternaire. Même avec des adjavants connus, l'expérience avait prouvé qu'une augmentation de l'air entraîné est accompagnée par une réduction correspondante dans la résistance finale à l'écrasement. 

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   Les propriétés décrites ci-dessus des combinaisons quaternaires de la présente invention peuvent seulement être attribuées à une sorte d'effet synergique dans la combinaison, dont l'explication est actuellement impossible. 



   Les proportions des quatre composants l'un par rapport à l'autre qui doivent être utilisées conformément à l'invention n'ont pas des limites clairement définies et peuvent varier dans un intervalle considérable en réalisant les avantages de l'invention à des degrés variés. Lorsqu'on rencontre des besoins peu usuels ou particulièrement sévères, les proportions relatives des quatre composants peuvent varier dans l'intervalle assez large suivant:

     Parties  
Solides de liqueur sulfitée résiduaire 5 à 50
Composé carboxylique aromatique 1 à 15
Accélérateur au chlorure   0,5   à 40
Amine hydrosoluble   0,5   à 10 
Les mélanges des quatre composants dans les limites précédentes peuvent être incorporés dans les mélanges de ciment hydraulique à un taux compris entre 45 à 340 g de mélange par sac de ciment, ou de   0,1 %   à   0,75%   en poids du ciment. 



   Pour la majeure partie des applications les proportions relatives des quatre composants devront être comprises dans l'intervalle suivant:
Parties 
Solides de liqueur sulfitée résiduaire 10 à 20
Composé carboxylique aromatique 2 à 6
Accélérateur au chlorure 1 à 12
Amine hydrosoluble 1 à 5 
De même pour la grande majorité des applications, les mélanges des quatre composants devront être incorporés dans le ciment hydraulique au titre d'environ 115 à 340 g de mélange par sac de ciment, ou de 0,25 à 0,75 en poids du ciment. 



   Le caractère et l'importance des améliorations accomplis par la présente invention et les quantités et les proportions des quatre composants qui sont employés de préférence seront plus clairement expliqués ci-après en liaison avec la description des différents essais et exemples illustratifs des compositions préférées. 



   Pour illustrer les effets de la combinaison quaternaire conforme à l'invention sur les résistances à l'écrasement de mélanges de béton après 1,7 et 28 jours, on donne les exemples suivants 1 à 4 dans lesquels les proportions des quatre composants des adjuvants sont très variées. Chaque exemple compare un mélange simple de ciment, sable et agrégats grossiers au même mélange contenant l'adjuvant, les deux étant mélangés en même temps à partir des mêmes composants de base avec suffisamment d'eau pour donner le même tassement (d'aussi près qu'on peut déterminer pratiquement le tassement à partir de la consistance pendant le mélange).

   La composition des adjuvants exprimée en % du poids du ciment contenu dans le mélange final, le tassement en cm (arrondi au demi cm), le coefficient de ciment en kg par mètre, la quantité d'eau en litres par mètre, la quantité d'air entraîné dans le mélange en   %   du volume et les résistances moyennes à l'écrasement 

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 en kg par cm carré d'un certain nombre de cylindres d'essai essayés à chaque âge sont donnés pour chaque exemple sous forme de tableaux.

     A   cause de la possibilité de différences, incontrôlables de température et d'humidité, et à cause de faibles variations dans les lots de ciment, sable, gravillons utilisés dans les exemples réalisés à des moments différents, il est à noter que les valeurs pour chaque exemple ne peuvent être comparées que grossièrement aux valeurs de chacun des autres exemples. 



  EXEMPLE 1.-
Mélange normal plus adjuvant Adjuvant total aucun 0,25
Solides de liqueur sulfi- tée résiduaire 0,10
Salicylate de sodium 0,06
Chlorure de calcium 0,07
Triéthanolamine 0,02 Tassement 9 7,5 Coefficient de ciment 225 225 Teneur en eau 110 100 Teneur en air 2,1 3,5 
Mélange normal plus adjuvant Résistance après 1 jour 35,7 51,8 Résistance après 7 jours 191 299 Résistance après 28 jours 324 399,7 EXEMPLE   2.-  
Mélange normal plus adjuvant Adjuvant total aucun 0,35
Solides de liqueur sulfi- tée résiduaire 0,20
Salicylate de sodium 0,06
Chlorure de calcium 0,07
Triéthanolamine 0, 02 Tassement   7, 5     9,0   Coefficient de ciment 224 226 Teneur en eau 114 102 Teneur en air 2   4,5   Résistance après 1 jour 31 47 Résistance après 7 jours 206,

  5 282 Résistance après 28 jours 306 374 

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 EXEMPLE 3. -
Mélange normal plus adjuvant Adjuvant total aucun 0,38 Solides de liqueur sulfitée résiduaire 0,20 Salicylate de sodium 0,06 Chlorure de calcium 0,10 Triéthanolamine 0,02 Tassement 12,5 12,5 Coefficient de ciment 224 226 Teneur en eau 113 94 Teneur en air 2- 4,4 Résistance après 1 jour 31,5 63 Résistance après 7 jours 198 320,5 Résistance après 28 jours   316,5   420 EXEMPLE 4. 



   Mélange normal plus-   adjuvant,   Adjuvant total aucun 0,60
Solides de liqueur sulfi- tée résiduaire 0,25 Salicylate de sodium 0,06 Chlorure de calcium 0,25   Tri éthanolamine   0,04 Tassement 10 10 Coefficient de ciment 225 223 Teneur en eau 111,5 91,5 Teneur en air 1,9 5,4 Résistance après 1 jour 31,5 52,5 Résistance après 7 jours 189 343 Résistance après 28 jours 326 420 
L'exemple suivant 5 est réalisé de la même manière que les exemples précédents et les mêmes valeurs sont répertoriées, mais les deux mélanges ont été effectués avec des coefficients différents de ciment pour montrer les résistances obtenues par l'adjuvant quaternaire et   20 %   de ciment en moins. 



    EXEMPLE   5.-
Mélange normal plus adjuvant Adjuvant total aucun 0,25
Solides de liqueur sulfi- tée résiduaire 0,08
Salicylate de sodium   0,06  
Chlorure de calcium 0,09
Triéthanolamine 0,02 Tassement 7,5 9 Coefficient de ciment 250 198 Teneur en eau 114 93,6 Teneur en air 2 5,7 Résistance après 1 jour 38 46 Résistance après 7 jours   206,5   264 Résistance après 28 jours 319   3515   

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Les exemples suivants 6,

   74 8 et 9 ont été réalisés pendant une période de peu de jours et doivent permettre une comparaison directe des effets d'emploi de quantités croissantes de composé carboxylique aromatique et d'amine hydrosoluble en maintenant constantes les quantités de solides de liqueur sulfitée résiduaire et le chlorure de calcium à des valeurs généralement utilisées pour ces composants sans les deux autres composants. 



  Comme on ne peut comparer que sommairement des essais de peu de jours, chaque essai comprend une réalisation similaire avec un mélange simple comparable comme contrôle et chaque essai est donné dans un exemple séparé, en même temps que la réalisation correspondante du mélange simple. 



    EXEMPLE 6. -   
Mélange normal plus adjuvant Adjuvant total aucun 0,27
Solides de liqueur sulfi- tée résiduaire 0,20
Salicylate de sodium 0,01
Chlorure de calcium 0,05
Triéthanolamine 0,01 Tassement 11,5 14 Coefficient de ciment 225 227 Teneur en eau 110,5 93,6 Teneur en air 2 4,2 Résistance après 1 jour 36,5 57,5 Résistance après 7 jours 213 326 Résistance après 28 jours 343 434   EXEMPLE 7.-  
Mélange normal plus adjuvant Adjuvant total aucun 0,33
Solides de liqueur sulfi- tée résiduaire 0,20
Salicylate de sodium 0,05
Chlorure de calcium   0,05  
Triéthanolamine   0, 03   Tassement 11,5 14 Coefficient de ciment 226 228 Teneur en eau 109 87,6 Teneur en air 2 4,6 Résistance après 1 jour 38,5 66 Résistance après 7 jours 201,5 360 Résistance après 28 jours 320,

  5 467 

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 EXEMPLE 8- 
Mélange normal plus adjuvant Adjuvant total aucun 0,31
Solides de liqueur sulfi- tée résiduaire 0,20
Salicylate de sodium   0,01  
Chlorure de calcium 0,05
Triéthanolamine 0,05 Tassement 9 9 Coefficient de ciment 228 228 Teneur en eau 107 86,6 Teneur en air 2   4,8   Résistance après 1 jour 38 72 Résistance après 7 jours 212   364,5   Résistance après 28 jours   327,5     453,5   EXEMPLE 9.

   -
Mélange normal plus adjuvant Adjuvant total 0,39
Solides de liqueur sulfi- tée résiduaire   0,20  
Salicylate de sodium 0,05
Chlorure de calcium 0,05
Triéthanolamine 0,09 Tassement   11, 5   10 Coefficient de ciment 229 230 Teneur en eau 105 82,5 Teneur en air 1,9 5 Résistance après 1 jour   38,5   59 Résistance après 7 jours 217   344,5   Résistance après 28 jours 350,5 434 
Pour illustrer le gain très rapide en résistance qu'on peut obtenir avec l'adjuvant quaternaire de l'invention dans le cas peu usuel où on l'exige, l'exemple suivant 10, montre l'effet d'additions de quantités croissantes de chlorure de calcium pendant que les quantités des autres composants restent constantes. 



  EXEMPLE 10.- 
Adjuvants
A B C Adjuvant total 0,38 0,78 2,78
Solides de liqueur sulfitée résiduaire   0,20     0,20     0,20  
Salicylate de sodium 0,06 0,06 0,06
Chlorure de calcium 0,10   0,50   2,50   Triéthanolamine 0,02 0,02 0,02   Tassement 14 12,5 12,5 Coefficient de ciment 224 225 223 Teneur en eau 93 92,5 92,8 Teneur en air 5 5 5,2 Résistance après 1 jour 54 69,5   122,5   Résistance après 7 jours 308 339 366 Résistance après 28 jours 424 430 446 

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Comme il ressort de l'exemple   10,   la quantité de chlorure de calcium peut être élevée à un nombre très élevé par rapport aux quantités des trois autres composants du mélange additionnel pour obtenir un gain rapide dans la résistance initiale,

   avec peu d'effet sur la résistance finale et sur la consistance, comme il est indiqué par les valeurs de tassement et d'eau, et peu d'effet sur l'air entraîné. Quoique non montré dans les valeurs indiquées à l'exemple 10, il faut expliquer aussi que des variations aussi considérables dans les quantités d'accélérateur au chlorure ont aussi peu d'influence sur la grande facilité de travail et d'excellente cohésion obtenues avec les adjuvants quaternaires, quoique des concentrations élevées d'accélérateurs au chlorure tendent à accélérer le durcissement pendant la période normale de finition à un degré tel qu'il devient rédhibitoire, sauf là où on n'exige pas de finition superficielle, par exemple dans le cas de structures qui possèdent des formes qui couvrent toutes les surfaces,

   
Il n'y a pas de mesures de laboratoire standard pour déterminer le temps de finition des mélanges de ciment* Les efforts pour présenter des valeurs pour le temps nécessaire à un mélange pour prendre jusqu'à l'état de finition et le temps supplémentaire disponible pendant lequel les opérations de finition s'achèvent, dépendent à un tel point du jugement subjectif qu'ils sont bien insatisfaisants. Les conclusions sont donc normalement tirées de l'expérience avec un grand nombre d'utilisations dans un large éventail de conditions actuelles de travail. 



   Des expériences effectuées largement avec l'utilisation des adjuvants quaternaires de la présente invention dans les champs, avec une grande variété de conditions atmosphériques et de formules de base de mélanges de béton, en parallèle avec des essais spécifiques de la vitesse de durcissement décrits ci-dessous, il devient manifeste que ces adjuvants ont des effets hautement favorables pour la résolution des problèmes usuels de finissage décrits plus haut.

   Dans un large intervalle de proportions des quatre composants de l'invention, en travaillant à des températures normales ou élevées, la vitesse de durcissement approche plus étroitement celle d'un mélange simple que dans le cas des "réducteurs d'eau" du commerce, permettant une finition plus rapide et une plus longue période pendant laquelle la finition peut être terminée pour un degré déterminé de diminution d'eau et de ciment, ou d'accroissement de la résistance, réalisé par les différents "réducteurs d'eau" . 



   A des températures basses, auxquelles la prise d'un mélange de ciment simple est grandement retardée, les "réducteurs d'eau" connus provoquent encore un plus grand délai et peuvent souvent ne pas être utilisés de façon convenable pour cette raison. Les adjuvants quaternaires de cette invention, par contre, accélèrent actuellement la prise en une condition de finition pendant un temps froid, comparativement à un mélange simple. 



  Ainsi, l'invention rend les avantages des "réducteurs d'eau" accessibles aux travaux pour temps froid où ils n'ont pu être appliqués jusqu'à maintenant à cause des problèmes de finition en surface. 



   Comme on l'a expliqué dans l'introduction à ce mémoire descriptif, précédant les exemples ci-dessus, l'action des adjuvants quaternaires de cette invention de réduire les délais de finition est nouvelle par rapport à tout ce qui était connu en ce qui concerne l'action des quatre composants utilisés individuellement ou en des combinaisons connues. Comme on l'a également mentionné dans ce contexte, le salicylate de sodium a été utilisé seul comme adjuvant sans qu'on lui reconnaisse une action significative sur la vitesse de durcissement ou sur la vitesse de gain de résistance. 



  Pourtant, il a été établi par un essai de durcissement établi récemment, 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 et décrit plus loin, test qui mesure la vitesse de développement des résistances de liaison des mélanges de ciment, que les composés carboxyliques aromatiques en faibles quantités agissent comme accélérateurs dans le commencement de la prise quoiqu'ils n'affectent pas appréciablement la résistance le premier jour. Lorsqu'on les utilise dans la combinaison quaternaire de cette invention, les différents composés carboxyliques aromatiques ont un effet de retardement, particulièrement durant la période pendant laquelle le mélange est dans un état de finition superficielle. 



   Cette dernière conclusion est basée sur des essais effectués conformément à une nouvelle méthode pour mesurer la vitesse initiale de durcissement des mélanges de ciment, méthode qui est actuellement prise en considération en tant que méthode d'essai standard. 



   En bref, la méthode d'essai consiste à sceller différentes chevilles de 9 mm en acier inoxydable à une profondeur de 125 mm dans un échantillon rectangulaire en ciment, à essayer à retirer les chevilles à des intervalles réguliers pendant la période initiale de durcissement du mélange, et à mesurer la force nécessaire pour retirer chaque cheville. 



  La force nécessaire pour retirer une cheville donnée, divisée par la surface de la cheville au contact avec le mélange de ciment, est la résistance de liaison développée par le mélange au moment considéré . A l'aide de cette méthode d'essai, la vitesse de durcissement de l'adjuvant quaternaire peut être comparée directement avec des mélanges simples aux mêmes conditions de température. 



   On a observé une corrélation entre la période de durcissement pendant laquelle la finition peut être réalisée et la résistance de liaison telle qu'elle est mesurée ci-dessus et tous les essais effectués ont corroboré la conclusion précédente que le composé carboxylique aromatique des adjuvants quaternaires est responsable de la vitesse de durcissement favorable observée. Jusqu'à quelques heures après la mise en place, en fonction des concentrations et de la température, la présence ou l'absence de ce composant ne semble pas avoir un effet mesurable sur la vitesse de durcissement. Une omission de composant, pourtant, se traduit par un durcissement rapide ensuite, pendant que le mélange est dans une condition de finition superficielle, laissant souvent un temps insuffisant pour terminer un travail large.

   A des quantités préférées le composant exerce par contre l'effet noté de retardement pendant la période de finition, et ceci est accentué lorsque la proportion de ce composant dans l'adjuvant quaternaire est augmentée, comme il est indiqué par la nouvelle méthode d'essai décrite. Les mêmes quantités du même adjuvant quaternaire accélèrent sensiblement la vitesse de durcissement à basse température, en comparaion avec des mélanges simples. Comme les mélanges simples sont retardés de façon désavantageuse à de telles températures, provoquant des délais de finition et de démoulage, la présente invention sert à compenser cet inconvénient des mélanges simples. 



   En ce qui concerne la facilité de travail ou la fluidité des mélanges de ciment contenant des adjuvants quaternaires de cette invention, l'observation visuelle a-servi de témoignage, car il n'existe aucun essai satisfaisant pour mesurer la fluidité. Toutes les évidences dérivées des observations en plein air ont indiqué l'amélioration substantielle dans la facilité de travail des mélanges contenant les adjuvants quaternaires en comparaison avec les "réducteurs d'eau".

   Par exemple, là où on exigeait jusqu'à maintenant des tassements de 7,5 à 10 cm pour réaliser des conditions de travail satisfaisantes pour certains emplois, la substitution des "réducteurs d'eau" de l'invention à ceux connus antérieurement à permis l'utilisation des tassements plus faibles d'environ 2,5 à 5 cm avec des teneurs en eau sensiblement plus faibles, tout en obtenant encore la même 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 facilité d'utilisation, pour autant qu'on puisse en juger aux conditions actuelles de travail à l'air libre.

   Dans d'autres cas, la facilité accrue de travail a été avantageuse en permettant l'utilisation de moins de sable et de moins d'eau, sans perte dans la maniabilité ou réduction du tassement, tout en améliorant actuellement la cohésion des mélanges comme en témoigne la résistance à la ségrégation et le mélange excelent des composants grossiers avec le mortier. Ceci est particulièrement vrai pour les mélanges humides et maigres. 



   En ce qui concerne l'effet de l'entraînement d'air, les mélanges de ciment contenant des adjuvants quaternaires de l'invention montrent des qualités considérables. Comme c'est le cas pour la plupart des "réducteurs d'eau" et notamment ceux contenant les solides des liqueurs sulfitées résiduaires, les adjuvants quaternaires de cette invention montrent des caractéristiques essentielles d'entraînement d'air. Cette caractéristique des "réducteurs d'eau" a limité jusqu'ici leur utilité en grande quantité pour obtenir une action plastifiante plus grande, à cause de la perte en résistance attribuée à l'entraînement excessif d'air aussi bien qu'à cause des retards prononcés qui en résultent.

   Dans d'autres cas où des quantités très modérées des "réducteurs d'eau" connus sont utilisées, on utilisait quelquefois des "entraîneurs d'air" spéciaux pour améliorer la résistance du béton durci au gel et dégel et aux effets d'écaillement de sel utilisé pour le dégel ; mais la quantité d'air volontairement entraîné dans ce but fut souvent limitée par le besoin d'éviter les pertes de résistance occasionnées par les teneurs plus élevées en air.

   Mais lorsqu'on emploie les adjuvants de cette invention, des teneurs en air aussi élevées que 8   %   n'occasionnent aucune perte significative de la résistance, en comparaison avec des mélanges simples avec des coefficients de ciment supérieurs de 20%, ce qui rend possible l'emploi de quantités relativement grandes de "réducteurs   d'eau"   pour obtenir une économie maxima en ciment avec une maniabilité accrue et l'avantage.de forts entraînements d'air sans perte significative en résistance.

   Les résultats ci-dessus obtenus conformément à l'invention sont illustrés par l'exemple supplémentaire suivants EXEMPLE 11. - 
Des essais ont été réalisés avec :   @  
A. un mélange simple (sans adjuvants) 
B. un mélange contenant une quantité relativement grande d'un "réducteur d'eau" quaternaire de l'invention, plus un "agent limitant l'entraînement de l'air" pour limiter l'air entraîné pour le réducteur d'eau, et
C. le même mélange qu'en B, mais sans l'agent limitant l'entraî- nement de l'air, en vue d'entraîner beaucoup d'air. 



   Les teneurs en air qui en résultent   (%   en volume) et les résistances à la compression après 1, 7 et 28 jours (kg/cm2) sont indiquées dans les tableaux suivants 1 et II dans lesquels on donne les résultats de deux séries d'essais comparatifs. Comme dans les exemples précédents, les ingrédients supplémentaires sont donnés en pourcentage en poids du ciment, les tassements en cm, les facteurs de ciment en kg par mètre, et la teneur en eau en litres par mètre . L'agent limitant l'entraînement de l'air du mélange B était le phosphate de tributyle dans tous les essais. 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 



   TABLEAU I 
Mélange simple Mélange Mélange
A B C   @   
 EMI16.1 
 
<tb> 
<tb> Adjuvant <SEP> total <SEP> aucun <SEP> 0,75 <SEP> 0,75
<tb> Solides <SEP> de <SEP> liqueur <SEP> sulfitée <SEP> résiduaire <SEP> 0,39 <SEP> 0,39
<tb> Salicylate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 0,09 <SEP> 0,09
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 0,21 <SEP> 0,21
<tb> Triéthanolamine <SEP> 0,06 <SEP> 0,06
<tb> Agent <SEP> limitant <SEP> l'entraînement
<tb> d'air <SEP> 0,0006
<tb> Tassement <SEP> 8,5 <SEP> 11,5 <SEP> 10
<tb> Coefficient <SEP> de <SEP> ciment <SEP> 250 <SEP> 200 <SEP> 197
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> eau <SEP> 108,5 <SEP> 86,6 <SEP> 80,4
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> air <SEP> 2,2 <SEP> 5,6 <SEP> 7,5
<tb> Résistance <SEP> après <SEP> 1 <SEP> jour <SEP> 42 <SEP> 33,5 <SEP> 38
<tb> Résistance <SEP> après <SEP> 7 <SEP> jours <SEP> 239,5 <SEP> 297,

  5 <SEP> 289
<tb> Résistance <SEP> après <SEP> 28 <SEP> jours <SEP> 383 <SEP> 390 <SEP> 380
<tb> 
 TABLEAU II
Mélange simple Mélange Mélange 
 EMI16.2 
 
<tb> 
<tb> A <SEP> B <SEP> c <SEP> 
<tb> Adjuvant <SEP> total <SEP> aucun <SEP> 0,75 <SEP> 0,75
<tb> Solides <SEP> de <SEP> liqueur <SEP> sulfitée <SEP> résiduaire <SEP> 0,39 <SEP> 0,39
<tb> Salicylate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> 0,09 <SEP> 0,09
<tb> Chlorure <SEP> de <SEP> calcium <SEP> 0,21 <SEP> 0,21
<tb> Triéthanolamine <SEP> 0,06 <SEP> 0,06
<tb> Agent <SEP> limitant <SEP> l'entraînement <SEP> d'air <SEP> 0,0007
<tb> Tassement <SEP> 10 <SEP> 10 <SEP> 8,5
<tb> Coefficient <SEP> de <SEP> ciment <SEP> 250 <SEP> 200 <SEP> 197
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> eau <SEP> 108,5 <SEP> 85 <SEP> 80,6
<tb> Teneur <SEP> en <SEP> air <SEP> 2, <SEP> 2 <SEP> 6, <SEP> 0 <SEP> 8,

   <SEP> 0 <SEP> 
<tb> Résistance <SEP> après <SEP> 1 <SEP> jour <SEP> 40,5 <SEP> 23 <SEP> 32
<tb> Résistance <SEP> après <SEP> 7 <SEP> jours <SEP> 238,5 <SEP> 303 <SEP> 297
<tb> Résistance <SEP> après <SEP> 28 <SEP> jours <SEP> 375 <SEP> 396 <SEP> 382
<tb> 
 
On observera d'après les valeurs des tableaux I et II ci-dessus, qu'avec des quantités d'air entraîné aussi considérables que 7,5 à 8% les résistances obtenues après 7 et 28 jours avec le mélange contenant un adjuvant quaternaire de l'invention sont peu différentes de celles obtenues avec le même mélange B contenant 5,6% et 6% d'air et étaient sensiblement égales ou plus grandes que les résistances obtenues avec le mélange simple A contenant environ 25 % de ciment en plus. 



   Ainsi, les adjuvants de la présente invention peuvent être utilisés en quantités normales en combinaison avec des agents entraînant de l'air pour obtenir des teneurs en air plus élevées sans les pertes de résistances constatées jusqu'ici dans la technique. Les adjuvants de l'invention peuvent aussi être utilisés, quoiqu'ils entraînent eux-mêmes des quantités appréciables   d'air,   pour des mélanges fabriqués avec des ciments 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 entraînant de l'air sans les pertes de résistance qu'on attendrait normalement. 



   Quoique la description précédente de l'invention et ses nombreux avantages se réfèrent largement à l'emploi d'une combinaison particulière de quatre composants additionnels, en mélanges   de-.riment,   agrégats et d'eau, il doit être entendu qu'on peut inclure encore d'autres adjuvants dans les mélanges de ciment préparés conformément à cette invention dans les buts pour lesquels ils sont normalement utilisés. Tels autres adjuvants peuvent être des agents entraînant de   l'air,   des agents limitant l'entraînement de l'air (voir exemple 11) des matériaux pouzzolaniques, des cendres légères, des matériaux colorants,, des matériaux hydrophobes et similaires. 



   Les adjuvants quaternaires de l'invention peuvent être ajoutés seuls ou en mélange et ajoutés avec de tels autres adjuvants, soit au ciment, à l'agrégat ou à l'eau, ou ils peuvent être incorporés dans le mélange de ciment complexe, seuls ou ensemble avec d'autres adjuvants, ou de toute autre manière quelconque. 



   La façon actuellement préférée d'appliquer l'invention consiste à mélanger l'amine liquide à l'accélérateur au chlorure sec en forme de poudre, à ajouter ensuite les solides de liqueur sulfitée résiduaire et le composé carboxylique aromatique sous forme de poudres sèches pour obtenir l'adjuvant quaternaire à l'état de poudre sèche. Cet adjuvant sec, avec ou sans autres adjuvants, peut ensuite être incorporé dans le mélange de ciment de n'importe quelle manière mentionnée ci-dessus qui conviendrait le mieux. Mais les quatre composants des adjuvants de l'invention peuvent, si l'on le désire, être incorporés séparément dans le mélange de ciment,les composants liquides étant incorporés de préférence dans l'eau de gâchage avant qu'elle ne soit ajoutée aux composants secs dans le mélange. 



   En ce qui concerne ce qui précède, il doit':être entendu que l'expression "consistant essentiellement en" utilisée dans le résumé ci-après pour définir la combinaison des adjuvants sur lesquels l'invention est basée, ou un mélange de ciment contenant les quatre composants de la combinaison, ne préjuge pas de la présence d'autres adjuvants qui produiront individuellement leur effet connu qui peut être différent et indépendant de l'effet résultant de l'application de l'invention, ou peut être similaire et additif dans son caractère, ou peut dans une certaine mesure porter atteinte aux avantages de l'invention.

   En outre, aussi bien dans la description précédente de l'invention que dans le résumé, si le contexte n'y est pas expressément opposé, il doit être entendu que toutes les quantités de matériaux sont exprimées en pourcentage en poids, basés sur le poids du ciment hydraulique. 



   Tandis que l'invention a été décrite et illustrée ici avec référence à différents matériaux spécifiques, procédés et exemples, il doit être entendu que l'invention n'est pas limitée à ces matériaux particuliers, combinaisons de matériaux ou procédés choisis dans ce but. On peut utiliser des variations nombreuses de tels détails comme il sera compris par les techniciens. 



   REVENDICATIONS. 

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

Claims (1)

  1. 1. - Composition additionnelle à incorporer comme adjuvant dans des mélanges de ciment hydraulique, caractérisée en ce qu'elle comprend 1 à 15 parties en poids d'un acide carboxylique aromatique hydrosoluble ou d'un de ses sels ou esters hydrosolubles, de 0,5 à 40 parties en poids d'un accélérateur chlorure hydrosoluble, et de 0,5 à 10 parties en poids d'une amine non carboxylique hydrosoluble, ces ingrédients étant mélangés ou <Desc/Clms Page number 18> ajoutés à 5 à 50 parties en poids de solides de liqueur sulfitée résiduaire pour compléter la composition.
    2. - Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle se présente sous forme d'une poudre sèche et est capable de modifier la résistance, la cohésion, l'aptitude à se laisser travailler et la prise des mélanges de ciment hydraulique.
    3. - Composition se présentant sous la forme d'un mélange de ciment contenant un ciment hydraulique, des ingrédients et de l'eau, caractérisée en ce qu'elle comprend de 0,1% à 0,75%, en poids du ciment, d'un adjuvant comprenant 5 à 50 parties, en poids du total de l'adjuvant, de solides de liqueur sulfitée résiduaire, de 1 à 15 parties en poids d'un acide carboxylique aromatique hydrcsoluble ou d'un de sels sels ou esters hydrosolubles, de 0,5 à 40 parties en poids d'un accélérateur chlorure hydrosoluble, et de 0,5 à 10 parties en poids d'une amine non carboxylique hydrosoluble.
    4. - Composition suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'adjuvant y est incorporé à raison d'environ 0,25% à 0,75 % en poids du ciment.
    5. - Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les solides de liqueur sulfitée comprennent le résidu séché de liqueur sulfitée résiduaire neutralisée de laquelle une grande partie des hydrates de carbone a été éliminée.
    6. - Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'acide carboxylique aromatique hydrosoluble, le sel ou l'ester comprend de l'acide salicylique, ou un sel ou ester de celui-ci.
    7.- Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'aminé non carboxylique comprend la triéthanolamine.
    8. - Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'accélérateur chlorure comprend un chlorure métallique soluble.
    9. - Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend de 10 à 20 parties en poids de solides de liqueur sulfitée résiduaire, de 2 à 6 parties en poids de l'acide carboxylique aromatique hydrosoluble, ou d'un sel ou ester de celui-ci, de 1 à 12 parties en poids de l'accélérateur chlorure hydrosoluble, et de 1 à 5 parties en poids de l'amine non carboxylique hydrosoluble.
    10. - Composition additionnelle en substance comme décrit cidessus.
    11. - Mélange de ciment en substance comme décrit ci-dessus avec référence aux exemples cités.
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