BE850635A - CHEMICAL HYDROFUGATION OF LIME PROCESS - Google Patents

CHEMICAL HYDROFUGATION OF LIME PROCESS

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BE850635A
BE850635A BE174284A BE174284A BE850635A BE 850635 A BE850635 A BE 850635A BE 174284 A BE174284 A BE 174284A BE 174284 A BE174284 A BE 174284A BE 850635 A BE850635 A BE 850635A
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chemical
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Franciskovic Jure
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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
    • C04B2/00Lime, magnesia or dolomite
    • C04B2/02Lime
    • C04B2/04Slaking
    • C04B2/06Slaking with addition of substances, e.g. hydrophobic agents ; Slaking in the presence of other compounds

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

       

  Procédé d'hydrofugation chimique de chaux. 

  
La présente invention concerne un procède nouveau d'hydrofugation chimique de chaux par formation d'un hydrate

  
de chaux hydrofugé par voie chimique.

  
La chaux est utilisée comme liant dans de nombreux matériaux de construction et les éléments de construction qui

  
la contiennent sont exposés ultérieurement à diverses influences naturelles qui peuvent provoquer par voie physique, chimique et biologique,selon les circonstances, une destruction progressive de la matière. L'humidité joue alors le rôle le plus important, si bien que l'on doit prévoir dans de nombreux cas des moyens

  
de protection de l'ouvrage contre l'influence de l'humidité.

  
La protection de matériaux et d'ouvrages de construction par l'application d'un enduit et de matières protectrices perméables à l'eau, qui caractérise par exemple les panneaux stratifiés de façade en construction moderne, ne donna cependant pas, le plus souvent, les résultats nécessaires et attendus.

  
La sensibilité à l'humidité d'un matériau de construction à base de chaux est conditionnée par trois propriétés caractéristiques de ce matériau :

  
1. La structure poreuse-capillaire,

  
2. L'activité capillaire, c'est-à-dire l'aptitude

  
à absorber l'eau (caractère hydrophile) et

  
3. La tendance à des réactions physiques et chimiques avec l'eau elle-même ou les substances dissoutes dans l'eau.

  
L'humidité ne pénètre pas seulement de l'extérieur dans le matériau de construction etn'y pénètre pas seulement à l'état liquide (par exemple sous forme de pluie), mais elle peut aussi y arriver d'une autre façon, par exemple par condensation capillaire, les mesures classiques de protection étant alors

  
 <EMI ID=1.1> 

  
Les matériaux de construction a base de chaux ne peuvent assumer leur fonction de façon permanente que lorsqu'ils restent à l'abri de l'humidité sous la forme liquide sur toute leur section transversale. Ce résultat peut être obtenu par une hydrofugation de la masse brute, qui a pour conséquence une inactivation capillaire de la structure autrement hydrophile. 

  
L'hydrofugation d'un matériau de construction est effectuée, à l'heure actuelle, de deux façons différentes :

  
1. Hydrofugation de la surface, c'est-à-dire imprégnation de substances hydrofuges du matériau déjà en place et

  
2. Hydrofugation du liant, c'est-à-dire addition d'hydrofuges lors de la préparation des matériaux de construction.

  
Cette hydrofugation peut être obtenue tant par voie physique que par voie chimique selon que l'additif hydrofuge

  
est inactif du point de vue chimique et n'est lié à la matière de base que par des forces physiques (adsorption), ou que l'additif hydrofuge est chimiquement réactif et entre donc en réaction chimique avec la matière de base.

  
Toutefois, il y a lieu de remarquer qu'il est actuellement courant, pour des matériaux de construction à base de chaux, de n'incorporer ].'hydrofuge qu'après l'extinction de la chaux dans les deux cas.

  
On vient de découvrir que l'on remédie aux inconvénients indiqués ci-dessus en effectuant l'hydrofugation chimique au moyen de stéarates réactifs pendant l'extinction de la chaux.

  
La réaction chimique d'extinction de la chaux s'effectue en plusieurs phases :

  
1. Fixation d'eau : adsorption et absorption d'eau du côté de l'oxyde de calcium.

  
 <EMI ID=2.1> 

  
médiaire :

  

 <EMI ID=3.1> 


  
 <EMI ID=4.1> 

  
' 4. Formation de flocons et d'amas calciques à partir des particules produites d'hydroxyde de calcium.

  
Dans chacune de ces quatre phases réactionnelles, on observe une influence favorable du stéarate réactif et du stéarate de calcium hydrophobes formé :

  
1. Dans la phase d'absorption d'eau, le stéarate réactif se fixe avec l'eau dans laquelle il est dissous, tout d'abord aux pointes et aux bords riches en énergie des amas d'oxyde de calcium et y réagit avec la chaux pour former du stéarate de calcium qui inhibe par ses propriétés hydrophcbes la poursuite de l'hydratation et permet ainsi à l'eau de pénétrer

  
 <EMI ID=5.1> 

  
proportion stoechiométrique nécessaire de la chaux et de l'eau s'établit plus complètement. Cette prolongation du processus d'extinction proprement dit permet également l'extinction des amas de chaux vive de structure plus dense, qui sont autrement plus difficiles à éteindre. Une. extinction plus complète de la chaux vive est ainsi favorisée.

  
 <EMI ID=6.1> 

  
est favorisée de la même façon.

  
3. Dans la phase de transformation, le stéarate réagit chimiquement avec l'hydroxyde de calcium produit, et il se forme alors du stéarate de calcium qui rend la chaux hydrofuge, et en outre:

  
4. Il empêche par son influence dispersive la précipitation des particules formées d'hydroxyde de calcium et leur condensation en structures plus compactes. Il est ainsi réalisé un système formé de nombreuses particules de petites dimensions et très riche en énergie du fait de cette augmentation considérable de surface. Les flocons de chaux qui sont formés ont une structure moins serrée et sont donc riches en énergie ; on obtient ainsi une excellente chaux "grasse", qui rappelle la chaux en pâte.

  
En outre, le stéarate exerce également une influence

  
 <EMI ID=7.1> 

  
La chaux produite de cette façon est,d'une part, hydrofuge et, d'autre part, sa structure physique est meilleure. Elle est formée de nombreuses petites particules de grande surface, sous la forme de flocons à structure moins dense et, en outre, les particules d'hydroxyde sont très petites, ce qui permet une meilleure oarbonatation et une cristallisation plus régulière.

  
Comme on le démontrera plus loin, des mortiers préparés à partir d'une chaux rendue chimiquement hydrofuge ont, en plus de leurs propriétés hydrofuges, une plus grande résistance mécanique que des mortiers préparés à partir d'une chaux non rendue hydrofuge (normale) et/ou rendue hydrofuge par des moyens physiques.

  
Essais

  
Les essais suivants ont été effectués à la Faculté de Technologie et à la faculté d'Exploitation Minière, de Géologie et d'Exploitation Pétrolière de l'Université de Zagreb et

  
à l'Institut Croate des Travaux Publics, section Bâtiment, de Zagreb.

  
Préparation de chaux et mortiers de chaux hydrofuges. 

  
Matière première :

  
1. La chaux utilisée provient de l'IGMO, industrie des matériaux de construction, Ozalj, Yougoslavie.

  
2. On a utilisé comme additif (charge) du calcaire broyé de qualité "Kalun", Drnis, Yougoslavie.

  
3. On a utilisé comme additifs hydrofuges des stéa-

  
 <EMI ID=8.1> 

  
d'Allemagne, à savoir : <EMI ID=9.1>  sèche, à 100 %, b) "Barophob - ASP, stéarate d'ammonium en poudre <EMI ID=10.1> 

  
 <EMI ID=11.1> 

  
de stéarate de triéthanolamine.

  
Facteurs variables : 

  
Pour étudier leur influence sur les propriétés de la chaux traitée, on a fait varier les facteurs suivants :

  
 <EMI ID=12.1> 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
2. La concentration des additifs de traitement hydrofuge dans le mortier lors de l'hydrofugation chimique :

  
 <EMI ID=14.1> 

  
 <EMI ID=15.1> 

  
 <EMI ID=16.1> 

  
 <EMI ID=17.1>  <EMI ID=18.1>  

  
3. La phase de préparation dans laquelle l'additif hydrofuge est ajouté, lors de l'hydrofugation chimique de la chaux :

  
 <EMI ID=19.1> 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
concentrations de 0,8 ; 2,4 ; 4,0 ; 8,0 et 12,0 %, ce qui correspond aux valeurs suivantes de concentration des stéarates purs dans le mortier : dans le cas du produit "Barophob-ASP" :
0,05 ; 0,15 ; 0,25 ;.0,5 et 0,75 % et dans le cas du produit

  
 <EMI ID=21.1> 

  
La préparation de la chaux rendue hydrofuge est effectuée pendant l'extinction de la chaux, du fait qu'on utilise pour l'extinction de la chaux vive une solution aqueuse de stéarates réactifs ("Barophob-ASP" et "FL-1"), à savoir à des concentrations de 0,8 ; 2,4 ; 4,0 ; 8,0 et 12,0 %.

  
La solution aqueuse de l'additif conférant le caractère hydrofuge est utilisée dans le cas de la solution à 0,8 % en

  
une quantité de 0,65 kg par kg de chaux vive. Lorsqu'on élève

  
la concentration du stéarate réactif, la quantité de solution nécessaire pour l'extinction augmente également, si bien qu'elle atteint 0,72 kg pour 1 kg de chaux vive dans le cas de la solution à 12 %.

  
Dans le cas d'une eau non additionnée d'hydrofuges,la quantité d'eau d'extinction est de 0,60 kg pour 1 kg de chaux vive.

  
Lorsque la concentration de l'additif conférant le caractère hydrofuge augmente, le déclenchement de la réaction d'hydratation est de plus en plus retardé. Ainsi, par exemple lors d'une mesure de la réactivité de la chaux, on a constaté que la température 10 minutes après l'addition d'une solution à 8 % de

  
 <EMI ID=22.1> 

  
l'ordre de'5800 1.0 minutes après l'addition d'eau, en l'absence d'additif. La température initiale était dans les deux cas de
15[deg.]C. 

  
Préparation des mortiers de chaux

  
Les mortiers de chaux ont été préparés en mélangeant la chaux et''l'additif dans la proportion en poids de 1:7 (environ

  
 <EMI ID=23.1>  

  
Chaux non rendue hydrofuge (normale),

Chaux rendue hydrofuge par voie physique et

Chaux rendue hydrofuge par voie chimique.

  
La quantité d'eau nécessaire pour préparer le mortier se calcule d'après la nature de la chaux utilisée. Dans le cas d'un mortier de chaux normale (non rendue hydrofuge), on utilise 0,17 kg d'eau par kg de mélange de mortier sur base sèche
(chaux et additifs).

  
Dans le cas de la chaux rendue hydrofuge par voie physique, pour la concentration la plus faible des additifs hydrofuges (0,8 %), on doit utiliser 0,15 kg d'eau. Lorsque la concentration des additifs hydrofuges croit, le besoin en eau

  
 <EMI ID=24.1> 

  
de 0,12 kg.

  
Dans le cas de la chaux rendue hydrofuge par voie chimique, la loi suivie est analogue à celle qui vient d'être décrite. Ainsi, dans le cas de la concentration la plus faible des additifs hydrofuges (0,3 %), on doit utiliser 0,12 kg d'eau par kg de mélange sur base sèche. Lorsque la concentration des additifs hydrofuges augmente, la quantité d'eau nécessaire diminue et n'atteint que 0,09 kg par kg de mélange de chaux et

  
 <EMI ID=25.1> 

  
Essais des matériaux

  
Les éprouvettes réalisées à partir des mortiers de chaux décrits ont été maintenues dans des conditions constantes et préparées en vue de l'essai qui a été effectué 30 et 90 jours après la préparation des mortiers.

  
Le but des essais sur les chaux et les mortiers de chaux est de mettre en évidence par l'étude physicomécanique du pouvoir d'absorption de l'eau, du degré hydrofuge et de la résistance mécanique,les lois 'auxquelles obéit l'influence de l'hydrofugation sur les propriétés de la chaux et des mortiers de chaux, à savoir en fonction de la nature de l'additif hydrofuge,.de sa concentration, de la phase de préparation au cours de laquelle les additifs hydrofuges sont ajoutés, et du mode d'hydrofugation (physique ou chimique). 

  
Essais physico-mécaniques :

  
Les essais physico-mécaniques (tableau) ont été effectifs sur des éprouvettes de mortier à la chaux datant de 30 et de 90 jours. Ces essais comprenaient l'étude des propriétés suivantes :

  
1. Le pouvoir d'absorption de l'eau (tableau) a été mesuré par immersion des éprouvettes pendant 24 heures dans l'eau sous une pression hydrostatique de 5 cm de colonne d'eau. Le gain de poids a alors été mesuré à des intervalles déterminés de temps.

  
2. Les valeurs de résistance à la compression (tableau) ont été établies d'après des méthodes normalisées sur des prismes de 4 x 4 x 16 cm.

  
3. Les propriété hydrofuges déterminées ont été les suivantes :
a) Mouillabilité de la surface,  b) Suintement et absorption de gouttes d'eau et c) Absorption d'eau à une pression hydrostatique de 25 cm de colonne d'eau.

  
Le tableau suivant indique les résultats des essais de mouillabilité de la surface. 

TABLEAU

  

 <EMI ID=26.1> 
 

  
TABLEAU (Suite)

  
Remarques :

  
1) Chaque résultat indiqué est la moyenne de 3 mesure.3 

  
2) Désignation des éprouvettes : le dernier nombre désigne

  
dans chaque cas la concentration de la substance nydrofuge par rapport à la chaux (hydrofugation physique) ou à l'eau d'extinction (hydrofugation chimique)

  
3) Rapport de mélange ( chaux : additifs) = 1:7

  
4) Dimensions des éprouvettes : 7 x 6 x 3 cm (pour déterminer le pouvoir d'absorption de l'eau)

  
Surface des éprouvettes : 142 cm2 = 0,0142 m2 

  
Volume des éprouvettes : 105 cm3. 

  
En comparant les valeurs obtenues dans l'hydrofugation physique et dans l'hydrofugation chimique, on constate que les résultats obtenus dans l'hydrofugation chimique sont bien meilleur :, ce qui est vrai en particulier dans le cas de la solution

  
 <EMI ID=27.1> 

  
Manifestement, la présence d'alcool a une influence favorable. Etant donné que l'hydrofugation chimique a été conduite avec des

  
 <EMI ID=28.1> 

  
cas du stéarate d'ammonium et du stéarate de triéthanolamine), alors que les résultats (tableau) sont comparables ou même bien meilleurs, l'hydrofugation chimique est considérablement plus

  
 <EMI ID=29.1> 

  
la répartition des particules hydrofuges dans la masse de chaux, qui est bien plus homogène dans l'hydrofugation chimique qu'elle ne l'est dans l'hydrofugation physique et se rapproche de l'état idéal. Au cours du temps (stockage), les propriétés du. mortier vont en s'améliorant.

  
Le pouvoir d'absorption de l'eau diminue lorsque la concentration en additif hydrofuge augmente aussi bien dans l'hydrofugation physique que dans l'hydrofugation chimique. Pcur réduire dans la même mesure le pouvoir d'absorption de l'eau,

  
on doit toutefois moins élever la concentration de l'additif

  
 <EMI ID=30.1> 

  
tion de l'eau s'abaisse,lors de l'hydrofugation chimique avec

  
 <EMI ID=31.1> 

  
11 % dans le cas d'un mortier sans additif d'hydrofugation. Dans le cas de l'hydrofugation physique, on doit utiliser 0,5 à 1,5 % de stéarate et même plus pour la même réduction du pouvoir d'absorption de l'eau.

  
La résistance à la compression diminue lorsque la concentration en stéarate augmente. Lors de l'hydrofugation physique, la résistance mécanique est déjà réduite pour de très faibles concentrations en additif, excepté dans le cas du stéarate d'ammonium qui est ajouté par voie physique et pour lequel on constate tout d'abord une légère élévation. Dans le cas de l'hydrofugation chimique, on voit apparaître initialement une nette élévation de résistance à. la compression pour les très faibles concentrations en additifs hydrofuges. Lorsque la concentration augmente, la résistance décroît, à savoir dans une gamme de concent:cations plus étroite que dans le cas de l'hydrofugation physique. Il semble plutôt s'agir d'une sorte de "eaturation".

  
Dans l'hydrofugation chimique, les concentrations en stéarates réactifs optimales en ce qui concerne l'influence exercée sur le pouvoir d'absorption de l'eau et sur la résistance sont de 0,1-0,5 %, Far rapport au mortier. Dans cette gamme,

  
les résistances mécaniques des mortiers sont à peu près égales ou légèrement supérieures à celles des mortiers de chaux non hydrofuges.

  
On a constaté que l'on obtient des résultats favorables même lorsqu'on utilise le mélange d'hydrofugation suivant :

  

 <EMI ID=32.1> 


  
additionné d'eau dans un rapport de 1:1 à 1:9 (en poids). 

REVENDICATIONS

  
1. Procédé d'hydrofugation chimique de chaux et d'amélioration de sa structure physique, caractérisé par le fait qu'il consiste à hydrater la chaux' vive avec de l'eau qui contient jusqu'à 15 % en poids de stéarates réactifs.



  Lime chemical waterproofing process.

  
The present invention relates to a novel process for the chemical water repellency of lime by forming a hydrate

  
of lime water-repellent by chemical means.

  
Lime is used as a binder in many building materials and building components that

  
contain it are subsequently exposed to various natural influences which can cause by physical, chemical and biological way, according to the circumstances, a progressive destruction of the matter. Humidity then plays the most important role, so that in many cases it is necessary to provide

  
protection of the structure against the influence of humidity.

  
The protection of materials and construction works by the application of a coating and protective materials permeable to water, which characterize for example the laminated facade panels in modern construction, however, did not usually give rise to the necessary and expected results.

  
The sensitivity to humidity of a lime-based building material is conditioned by three characteristic properties of this material:

  
1. The porous-capillary structure,

  
2. The capillary activity, that is to say the ability

  
to absorb water (hydrophilic character) and

  
3. The tendency for physical and chemical reactions with the water itself or with substances dissolved in the water.

  
Moisture not only penetrates into the building material from the outside and does not enter it only in a liquid state (e.g. in the form of rain), but it can also get there in another way, e.g. by capillary condensation, conventional protection measures then being

  
 <EMI ID = 1.1>

  
Lime-based building materials can only perform their function permanently when they are protected from moisture in liquid form over their entire cross section. This result can be obtained by water repellency of the gross mass, which results in capillary inactivation of the otherwise hydrophilic structure.

  
The waterproofing of a building material is currently carried out in two different ways:

  
1. Water repellency of the surface, ie impregnation of water repellent substances from the material already in place and

  
2. Water repellency of the binder, ie addition of water repellents during the preparation of building materials.

  
This water repellency can be obtained both physically and chemically depending on whether the water repellent additive

  
is chemically inactive and is only bound to the base material by physical forces (adsorption), or the water repellent additive is chemically reactive and therefore chemically reacts with the base material.

  
However, it should be noted that it is presently common for lime-based building materials not to incorporate water repellent until after lime slaking in both cases.

  
It has just been discovered that the drawbacks indicated above are remedied by carrying out the chemical water repellency by means of reactive stearates during the lime slaking.

  
The chemical reaction of lime quenching takes place in several phases:

  
1. Water fixation: adsorption and absorption of water from the calcium oxide side.

  
 <EMI ID = 2.1>

  
mediator:

  

 <EMI ID = 3.1>


  
 <EMI ID = 4.1>

  
4. Formation of flakes and calcium deposits from the produced particles of calcium hydroxide.

  
In each of these four reaction phases, a favorable influence of the reactive stearate and of the hydrophobic calcium stearate formed is observed:

  
1. In the water absorption phase, the reactive stearate binds with the water in which it is dissolved, first at the energy-rich tips and edges of the calcium oxide clumps and reacts there with lime to form calcium stearate which, by its hydrophobic properties, inhibits the further hydration and thus allows water to penetrate

  
 <EMI ID = 5.1>

  
the necessary stoichiometric proportion of lime and water becomes more completely established. This prolongation of the actual slaking process also allows the slaking of more densely structured quicklime deposits, which are otherwise more difficult to extinguish. A. more complete slaking of quicklime is thus favored.

  
 <EMI ID = 6.1>

  
is favored in the same way.

  
3. In the processing phase, the stearate reacts chemically with the calcium hydroxide produced, and calcium stearate is formed which makes the lime water-repellent, and further:

  
4. It prevents by its dispersive influence the precipitation of the formed particles of calcium hydroxide and their condensation into more compact structures. A system is thus produced formed of numerous particles of small dimensions and very rich in energy due to this considerable increase in surface area. The lime flakes which are formed have a looser structure and are therefore rich in energy; an excellent "fatty" lime is thus obtained, which is reminiscent of lime paste.

  
In addition, stearate also exerts an influence

  
 <EMI ID = 7.1>

  
The lime produced in this way is, on the one hand, water-repellent and, on the other hand, its physical structure is better. It is formed of many small particles with a large surface area, in the form of flakes with a less dense structure and, moreover, the hydroxide particles are very small, which allows better carbonation and more regular crystallization.

  
As will be demonstrated later, mortars prepared from lime made chemically water-repellent have, in addition to their water-repellent properties, greater mechanical resistance than mortars prepared from lime not made water-repellent (normal) and / or made water repellent by physical means.

  
Testing

  
The following tests were carried out at the Faculty of Technology and the Faculty of Mining, Geology and Petroleum Exploitation of the University of Zagreb and

  
at the Croatian Institute of Public Works, Building section, Zagreb.

  
Preparation of lime and water-repellent lime mortars.

  
Raw material :

  
1. The lime used comes from IGMO, Construction Materials Industry, Ozalj, Yugoslavia.

  
2. As additive (filler), crushed limestone of "Kalun" grade, Drnis, Yugoslavia was used.

  
3. Water repellent additives were used

  
 <EMI ID = 8.1>

  
from Germany, namely: <EMI ID = 9.1> dry, 100%, b) "Barophob - ASP, ammonium stearate powder <EMI ID = 10.1>

  
 <EMI ID = 11.1>

  
of triethanolamine stearate.

  
Variable factors:

  
To study their influence on the properties of the treated lime, the following factors were varied:

  
 <EMI ID = 12.1>

  
 <EMI ID = 13.1>

  
2. The concentration of water repellent treatment additives in the mortar during chemical water repellency:

  
 <EMI ID = 14.1>

  
 <EMI ID = 15.1>

  
 <EMI ID = 16.1>

  
 <EMI ID = 17.1> <EMI ID = 18.1>

  
3. The preparation phase in which the water repellent additive is added, during the chemical water repellency of lime:

  
 <EMI ID = 19.1>

  
 <EMI ID = 20.1>

  
concentrations of 0.8; 2.4; 4.0; 8.0 and 12.0%, which corresponds to the following values for the concentration of pure stearates in the mortar: in the case of the product "Barophob-ASP":
0.05; 0.15; 0.25; .0.5 and 0.75% and in the case of the product

  
 <EMI ID = 21.1>

  
The preparation of the water-repellent lime is carried out during the lime slaking, since an aqueous solution of reactive stearates ("Barophob-ASP" and "FL-1") is used for the quicklime slaking. , namely at concentrations of 0.8; 2.4; 4.0; 8.0 and 12.0%.

  
The aqueous solution of the additive conferring the water-repellency is used in the case of the 0.8% solution by

  
an amount of 0.65 kg per kg of quicklime. When we raise

  
the concentration of the reactive stearate, the quantity of solution necessary for the quenching also increases, so that it reaches 0.72 kg per 1 kg of quicklime in the case of the 12% solution.

  
In the case of water not added with water repellents, the quantity of extinguishing water is 0.60 kg for 1 kg of quicklime.

  
As the concentration of the additive imparting water repellency increases, the onset of the hydration reaction is more and more delayed. Thus, for example during a measurement of the reactivity of lime, it was found that the temperature 10 minutes after the addition of an 8% solution of

  
 <EMI ID = 22.1>

  
the order of'5800 1.0 minutes after the addition of water, in the absence of additive. The initial temperature was in both cases of
15 [deg.] C.

  
Preparation of lime mortars

  
Lime mortars were prepared by mixing lime and additive in the proportion by weight of 1: 7 (approx.

  
 <EMI ID = 23.1>

  
Lime not rendered water-repellent (normal),

Lime made water-repellent by physical means and

Lime made water-repellent by chemical means.

  
The amount of water needed to prepare the mortar is calculated according to the nature of the lime used. In the case of a normal lime mortar (not made water-repellent), 0.17 kg of water is used per kg of mortar mixture on a dry basis.
(lime and additives).

  
In the case of lime made water-repellent by the physical route, for the lowest concentration of water-repellent additives (0.8%), 0.15 kg of water should be used. When the concentration of water repellent additives increases, the need for water

  
 <EMI ID = 24.1>

  
of 0.12 kg.

  
In the case of lime made water-repellent by a chemical route, the law followed is similar to that which has just been described. Thus, in the case of the lowest concentration of water-repellent additives (0.3%), 0.12 kg of water must be used per kg of mixture on a dry basis. When the concentration of water-repellent additives increases, the quantity of water required decreases and reaches only 0.09 kg per kg of lime mixture and

  
 <EMI ID = 25.1>

  
Materials testing

  
The test pieces made from the lime mortars described were maintained under constant conditions and prepared for the test which was carried out 30 and 90 days after the preparation of the mortars.

  
The aim of the tests on lime and lime mortars is to demonstrate by the physicomechanical study of the power of absorption of water, of the water repellency and of the mechanical resistance, the laws' which obey the influence of water repellency on the properties of lime and lime mortars, namely depending on the nature of the water repellent additive, its concentration, the preparation phase during which the water repellent additives are added, and the waterproofing mode (physical or chemical).

  
Physico-mechanical tests:

  
The physico-mechanical tests (table) were effective on samples of lime mortar dating from 30 and 90 days. These tests included the study of the following properties:

  
1. The water absorption capacity (table) was measured by immersing the test pieces for 24 hours in water under a hydrostatic pressure of 5 cm water column. The weight gain was then measured at specified time intervals.

  
2. Compressive strength values (table) were established using standard methods on 4 x 4 x 16 cm prisms.

  
3. The water-repellent properties determined were as follows:
a) Surface wettability, b) Seepage and absorption of water drops and c) Water absorption at a hydrostatic pressure of 25 cm water column.

  
The following table shows the results of the surface wettability tests.

BOARD

  

 <EMI ID = 26.1>
 

  
TABLE (Continued)

  
Notes:

  
1) Each result shown is the average of 3 measurements.

  
2) Designation of specimens: the last number designates

  
in each case the concentration of the water-repellent substance in relation to lime (physical water-repellent) or extinguishing water (chemical water-repellent)

  
3) Mixing ratio (lime: additives) = 1: 7

  
4) Dimensions of the test pieces: 7 x 6 x 3 cm (to determine the water absorption capacity)

  
Surface of the specimens: 142 cm2 = 0.0142 m2

  
Volume of the test pieces: 105 cm3.

  
By comparing the values obtained in physical water repellency and in chemical water repellency, we see that the results obtained in chemical water repellency are much better:, which is true in particular in the case of the solution

  
 <EMI ID = 27.1>

  
Obviously, the presence of alcohol has a favorable influence. Since the chemical waterproofing was carried out with

  
 <EMI ID = 28.1>

  
case of ammonium stearate and triethanolamine stearate), while the results (table) are comparable or even much better, the chemical water repellency is considerably more

  
 <EMI ID = 29.1>

  
the distribution of the water-repellent particles in the lime mass, which is much more homogeneous in the chemical water-repellency than it is in the physical water-repellency and approaches the ideal state. Over time (storage), the properties of. mortar are improving.

  
The absorption power of water decreases when the concentration of water repellent additive increases both in physical water repellency and in chemical water repellency. Pcur reduce the absorption power of water to the same extent,

  
the concentration of the additive must however be increased less

  
 <EMI ID = 30.1>

  
water level decreases during chemical waterproofing with

  
 <EMI ID = 31.1>

  
11% in the case of a mortar without water repellency additive. In the case of physical waterproofing, 0.5 to 1.5% stearate and even more should be used for the same reduction in water absorption power.

  
The compressive strength decreases as the stearate concentration increases. During physical water repellency, the mechanical strength is already reduced for very low concentrations of additive, except in the case of ammonium stearate which is added by the physical route and for which a slight increase is first observed. In the case of chemical water repellency, we initially see a marked increase in resistance to. compression for very low concentrations of water-repellent additives. As the concentration increases, the strength decreases, ie in a narrower concentration range than in the case of physical water repellency. Rather, it seems to be a kind of "eaturation".

  
In chemical waterproofing, the optimum reactive stearate concentrations with regard to the influence exerted on the water absorption capacity and on the strength are 0.1-0.5%, compared to the mortar. In this range,

  
the mechanical strengths of mortars are roughly equal to or slightly greater than those of non-water-repellent lime mortars.

  
It has been found that favorable results are obtained even when using the following waterproofing mixture:

  

 <EMI ID = 32.1>


  
with water added in a ratio of 1: 1 to 1: 9 (by weight).

CLAIMS

  
1. Process for chemical water repellency of lime and improvement of its physical structure, characterized in that it consists in hydrating the quicklime with water which contains up to 15% by weight of reactive stearates.


    

Claims (1)

2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les stéarates peuvent être formés in situ en <EMI ID=33.1> 2. Method according to claim 1, characterized in that the stearates can be formed in situ in <EMI ID = 33.1>
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