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"Procédé pour la préparation de mortiers et bétons." La présente invention concerne la préparation des mortiers et bétons
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pour objet .un procédé particulièrement approprié, d'après lequel on peut pré; rer des mortiers et des butons ayant une résistance particulièrement élevée.
Suivant les procédés connus pour la préparation des mortiers et bétons, fait durcir à l'air ou sous l'eau, un mélange intime d'un liant, par exemple
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ohaux ou oiment, de substances additionnelles (agrégats) et d'eau le du # ment est provoqua par une réaction oh1aiqu., par exemple la o&1'bona1;1;.; l'hydratation. Les 1'I.iatane,' dea mortiers et b4to obtenus spr>a dura? sa sont fonction de la durée de 1'4aotio1, elles dépendent 8n outre du genre de ? J t- 1it.pl0Y', de la. nature de,8 substances additionnelles et des proportions a
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Tant lesquelles les divers composante sont mélangea entre eux.
Par un choix favorable des composante du mélange et par la précision de
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leurs proportions les une par rapport aux autres, les résistance& des mortiers et des béton* durcie atteignent un maximum que l'on ne peut plue dépasser par une autre variation des facteurs précité .
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Il existe cependant des constructions pour lesquelles on exige des résintan ces encore plus élevées. Ceoi vaut en particulier pour les résintancon à la trac- tion et à la traction-flexion qui demeurent, dans les mortiers et bétons connue, en oe qui concerne les chiffres, bien au-donnous des résistances correspondante. à la compression.
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Les mortiers et bétons connune qui atteignent des résistance$ très élevées, ont cependant l'inconvénient que l'on doit se servir, pour leur préparation, de cimente spéciaux qui, en raison de leur mode de préparation coûteux, sont relati- vement chers.
En outre, ces cimenta spéciaux ont d'autres propriétés que les liante préci. tés et qui excluent leur emploi pour de très nombreux projeta de construction.
C'est ainsi, par exemple, qu'un ciment de grande résistance mais de grande cha- leur d'hydratation est impropre à la préparation du béton en masse. Etant donné
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qu'en outre, lors de la préparation de ce béton à haute résistance# on doit opé- rer avec un facteur très bas eau-ciment, l'élaboration du béton frais exige aussi des mesures spéciales.
Le problème de l'invention consiste à éviter ces inconvénients et à prépa- rer, sans employer clos cimente spéciaux, des mortiers et des bétons qui, après
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leur durcissement, présentent des résiotanoes plus élevées que les mortiers et bétona connus jusqu'ici-
Ce problème est résolu par la présente invention, en oe sens que l'on ajou- te au mortier frais ou au béton frais, de petites quantités de silicones ou de leurs produits intermédiaires.
Parmi les produite intermédiaires des silicones, on entend ici en partiou-
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lier des alcoyl-aryl silanes$ des silane@ halogènes, des silanolet des slloxanes, des P017jilexanes et pol1.11ox&D&t.. partiellement et totalement condensée ainsi que des organo oxypol,.11oxane..
Un mortier ou béton préparé suivent ce procédé conforme à ia présente in- vention atteint des duretés notablement plus élevées qu'un mortier ou béton équi- @ valent qui a été fabriqué nana emploi du procédé. En particulier la résistance à
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la traction-flexion des mortiers et bétons conformes à l'invention s'élève forte- ment aveo l'accroissement de l'Age et, au bout de 270 Jours, est presque double de la, résistance à la traction-flexion d'un mortier ou béton équivalent sans addi- tions.
En outre, lorsqu'on utilise le procède conforme à la présente invention, on a l'avantage que la maniabilité du béton frais est notablement amélioré parc* que , les substances additionnelles agissent en partie comme liquéfiante. Le mortier ou le béton frais est plus apte à la compression en sorte que le facteur eau-ciment peut être également abaissé, ce qui a pour conséquence un accroissement plue pro- DODO' de la résistance*
Un autre avantage de l'invention consiste en ce que, grâce à l'adjonction des substances additionnelles, le début de la solidification du béton frais est retardé, si bien que aime pour des trajets et des durées de transport prolongés, :
on est encore assuré d'une mise en place et d'une compression pratiques du béton frais$
Le béton durci est fortement hydrofuge et, par suite, très résistent au gel En outre, il présente une faculté de résistance Morue aux eaux oontenant des acides et des sulfates.
Les mortiers et bétons préparée suivant le procédé conforme à la présenta invention sont, de ce fait, particulièrement appropriés à la fabrication d'élé- mente de construction absolument étanches, comme les réservoirs d'huile, les ou- ! ves de réacteurs nucléaires etc... et peuvent être employés aussi avec de bons résultats dans la technique des forages profond .
Suivant l'invention on ajoute au mortier frais ou au béton frais, qui peut avoir une composition connue quelconque, une faible quantité de silicones ou de leurs produits intermédiaires. L'addition se fait, d'une Manière appropriée, con- jointement aveo l'eau de gâchage, à laquelle on ajoute une solution aqueuse de l'agent additionnel, pour autant que oelui-oi, par exemple un siloxanate alcaline est soluble dans l'eau.
Les substances additionnelles insolubles dans l'eau comme les polysiloranes peuvent être ajoutées à l'eau de gâchage sous la forme d'une suspension ou d'une émulsion aqueuse d'un polysiloxane dissous dans un solvant organique approprie, par exemple le toluène, ou du polysiloxane non dissous*
Les siloxanes entièrement condensas et polymérisée qui ne sont solubles ni ;
dans l'eau, ni dans les solvants usuels, sont mélanges) donformément à la présen- te invention au liant, par exemple a la ohaux ou au ciment, déjà à l'usine qui
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fabrique le liant car il faut prendre soin d'avoir un mélange intime et une bon- ne répartition des substances additionnelle Bien entendu au lieu d'ajouter sus- si toutes les autres substances additionnelles, conformément à la présente inven- tion, à l'eau de gâchage, on peut les ajouter à l'état pur au liant et, conjointe.' ment avec lui, au mortier frais ou au béton frais*
La quantité de substances additionnelles à ajouter conformément à la présen- te invention,
lorsqu'on utilise des polysiloxanes entièrement condensée est d'en- viron 0,1 à 0,9%, et poar toutes les autres substances additionnelles citées, de 0,01 à 0,2% de mélange de oiment ou de ohaux. La valeur optimum dépend de la com- position chimique et dé la constitution physique du liant employé et doit lira dé- terminée par un @osai préalable aveo le liant à employer, si lion tient à obtenir avec certitude des résistances très élevées.
Les valeurs de résistance des mortiers et bétons s'élèvent d'abord avec la quantité de la substance additionnelle, maie diminuent de nouveau, lorsqu'on a atteint les quantités maximum indiquées* Les limites supérieures des quantités d'agents additionnels ne devraient dono pas être sensiblement dépassées*
L'accroissement des résistances des mortiers et bétons, lorsqu'on utilise le procédé conforme à la présente invention, repose sur une réaction chimique en- tre les macromolécules de la substance additionnelle anorganiques du liant, par exemple, de la pierre à cimenter dans le mortier ou le béton, cette réaction con- r duiaant,
avec une humeotation intime des macromolécules organiques avec lea macroi molécules anorganiques, à des macromolécules encore plus grandes et de structure ; plus dense, parce que les silicones et les produits intermédiaires, par suite de leur caractère aemi-ailicaté, se combinent d'une manière remarquable avec lois éléments organiques du liant.
A titre d'exemple, on va indiquer les développements de résistance de trois mortiers après stockage conforme aux normes DIN 1164.
Dans le mortier I, il .'agit d'un mortier suivant les normes DIN 1164 aveo un rapport eau/oiment . 0,55 qui avait été préparé en utilisant un ciment de
Portland Z 275. Les résistances traction-flexion déterminées sur oe ciment après 7,28,56,90,180 et 270 jours au cours d'essais conformes aux normes ont été posées égales à 100%.
Le mortier II ne se distingue du mortier 1 que par ce qu'on lui a ajouté conjointement avec l'eau de gâchage, 1 pour mille de méthylisilicone CR33 SiO1,5 rapporté au poids de aiment, sous forme d'une solution aqueuse de méthylislicone de sodium à 30%
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. Le mortier III se distingue du mortier I par le fait qu'on lui ....je, . conjointement aveo l'eau de gâchage, 0,8 pour mille de résine de silicone, té aux poids de oiment, Boue la forme d'une émulsion aqueuse à 40% préparée .
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moyen d'un émulseur à activité anionique, d'une solution à 5 de mÓlét21Yl nylpolyailoxtme partiellement condensé dans le tolubne.
Les réeiataa:oes à la traction-flexion obtenues aveo les mortiers II et seront empruntées au tableau suivant dans lequel elle* sont rapportées aux ' tances correspondantes au mortier 1 '' 100 %.
On en déduit que la. substance d'addition du mortier III, sur la base de sa. structure de ailoxane déjà humectée, mais qui contient cependant encore des grou-
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, .. yes mltb11.êth31- et phenoxylane, ainsi que des groupes terminaux .11anol, oon- , f" tribu* notablement plus fortement à l'aooroiaeement de feaiataaee que le simple m4tbrlliUoonat' de 1041\111.
TABLEAU
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Rdoistudot des mortiers II et III rapportées aux valeurs oor& otl4ant':l1 ''1'' mortier I - 100 %.
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Durée <SEP> (d) <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> traction- <SEP> Résistance <SEP> à <SEP> la <SEP> compression
<tb> flexion <SEP> % <SEP> sur <SEP> du <SEP> mortier <SEP> % <SEP> du <SEP> mortier
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<tb> II <SEP> III <SEP> II <SEP> III
<tb>
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106,5 iio,9 107t5 108,8
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<tb> 28 <SEP> 109,8 <SEP> 121, <SEP> 8 <SEP> 106,7 <SEP> 109,2
<tb>
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56 125,9 149,2 11899 131,4
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<tb> 90 <SEP> 164,7 <SEP> 152..
<tb>
<tb>
180 <SEP> 190,0 <SEP> 169
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270 l97,a 178,7