CH337116A - Manufacturing process of a slag-based hydraulic binder - Google Patents

Manufacturing process of a slag-based hydraulic binder

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CH337116A
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CH
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slag
lime
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Marie Berthier Rene
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Marie Berthier Rene
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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
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/14Cements containing slag
    • C04B7/147Metallurgical slag
    • C04B7/153Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators
    • C04B7/1535Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials or other activators with alkali metal containing activators, e.g. sodium hydroxide or waterglass
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

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Description

  

  Procédé de fabrication d'un     liant    hydraulique  à base de laitier    La présente invention a pour objet un procédé  de     fabrication    d'un liant hydraulique à base de lai  tier de haut fourneau ou de toute matière de com  position et propriétés analogues, c'est-à-dire des  matières fondues et trempées contenant fondamenta  lement de la chaux, de la silice, de l'aluminium et  de l'oxyde de fer,     ce    laitier ou ces matières étant dé  signés ci-après par le mot générique   laitier  .  



  Ce procédé est caractérisé en ce que l'on mé  lange     successivement    à un laitier fondu et trempé  à base de chaux, de silice, d'alumine et d'oxyde de  fer, finement moulu, de la chaux, au moins un sel  alcalin, et au moins un composé fluoré.  



  Des mélanges analogues ont été souvent essayés  et utilisés, mais le choix des matières d'addition a été  trop souvent déterminé par des considérations éco  nomiques et sans étude scientifique sérieuse, et le  dosage de ces matières fait au hasard. Des matières  inutiles ou dangereuses pour la conservation des bé  tons ont même été utilisées. Les liants à base de lai  tier ont eu en conséquence, jusqu'à présent, des ca  ractéristiques pratiques très inférieures à ce que l'on  pouvait attendre.  



  Pour exécuter l'invention, le laitier est de préfé  rence pulvérisé à une finesse telle que la surface dé  veloppée spécifique de la poudre obtenue soit supé  rieure à 2000     cm2    par gramme, mais cette surface  développée spécifique dépend essentiellement du lai  tier utilisé, lequel est de qualité hydraulique fort va  riable, et elle ne peut être fixée une fois pour toutes.  



  De préférence, la chaux est utilisée en propor  tion     stoechiométriquement    équivalente à celle des  bases des sels.  



  Pour faire le calcul des     proportions,    on peut  invoquer une réaction hypothétique ou réelle par la-    quelle, après le gâchage du ciment avec l'eau, la  chaux se substituerait aux bases des sels, avec for  mation concomitante de sels de chaux, lesdits sels  de chaux pouvant, en outre, se combiner à     certains     constituants du laitier, en particulier aux aluminates  de chaux.  



  La réaction entre la chaux et les sels alcalins crée  progressivement après le mélange et le gâchage un  milieu électrolytique plus réactif pour le laitier,  c'est-à-dire plus conducteur et plus alcalin que celui  qui serait obtenu en mélangeant de la chaux toute  seule avec le même laitier.  



  Comme la chaux est peu soluble et comme elle  est plus ou moins finement moulue, elle ne peut  entrer totalement en réaction, et il est dans la pra  tique indiqué d'ajouter un certain excès de chaux  par     rapport    à la proportion définie ci-dessus, afin  d'obtenir l'utilisation totale des sels alcalins.  



  Dans ce qui suivra, la proportion de chaux par  rapport au laitier est déterminée pour obtenir avec  un laitier de valeur hydraulique moyenne une ciné  tique de     l'hydraulicité    analogue à celle du ciment  Portland artificiel, sur mortier normalisé et dans les  conditions de conservation normalisées. Quand ce  résultat est obtenu, les caractéristiques du liant à  base de laitier pur pour une température très basse,  sont très supérieures à celles du     Portland    artificiel.  



  Les matières solubles constituant le résidu des  réactions ne sont pas gênantes si on ne dépasse pas  les     proportions    indiquées pour le mélange chaux-sels       alcalins.    Une partie de ces matières solubles se fixe  sur les constituants du laitier et l'autre est peu à  peu emportée par les eaux naturelles.  



  La chaux est en principe de la chaux anhydre  pure et moulue, c'est-à-dire industriellement de la      chaux grasse vive, provenant de calcaire pur bien cuit  et non éteint.  



  Une partie de la chaux peut être de la chaux  éteinte, mais la fraction vive ne sera de préférence       pas        inférieure    à     0,25        %        du        poids        du        laitier.        Dans        le     cas où l'on ajouterait au     liant    à base de laitier pur  d'autres matières d'addition contenant de la chaux  telles que ciments ou chaux hydrauliques, une par  tie de la chaux à additionner pourra être formée par  la chaux libre de ces matières, mais il faut voir pour  appliquer la règle ci-dessus,

   si cette chaux libre est  anhydre ou hydratée. La chaux grasse peut aussi  être remplacée pour des raisons     économiques        par    de  la chaux maigre comptée pour la fraction de chaux  grasse qu'elle apporte.  



       Dans        le        cas        usuel        de        laitiers        titrant        45    à     51        %     de chaux par     rapport    au total chaux     -i--    silice     -I-    alu  mine, la chaux libre à additionner, ainsi     calculée,

      ne       peut        être        inférieure    à 1     %        du        poids        du        laitier,        et        il     n'est pas désirable pour les usages courants que cette       proportion        dépasse    8     %.        Toutefois,        dans        le        cas        de     laitiers plus riches ou moins riches en chaux ou  d'applications particulières,

   ces proportions pour  raient être modifiées dans le sens convenable. Parmi  les sels alcalins susceptibles d'être utilisés, citons  les suivants  Les carbonates alcalins. Ces sels donnent une  action initiale rapide, qui se ralentit ensuite parce  que les produits de     caustification    diminuent la solu  bilité des grains de chaux. Il est utile d'associer dans  les formules plusieurs carbonates, pour autant que  les considérations économiques ne s'y opposent pas.  Par exemple, on prendra utilement une proportion de  carbonate de potassium d'environ le dixième de celle  du carbonate de sodium. Cette remarque s'applique  aux autres sels alcalins.  



  Les silicates alcalins ont un     effet    plus lent que  les carbonates, mais stabilisent les aluminates du  laitier.  



  Les chlorures alcalins de même.  



  Les sulfates     alcalins    sont à proscrire, sauf. à de       très        faibles        doses        ne        dépassant        pas        0,5        %        pour        aug-          menter    avec certains laitiers la plasticité des pâtes.  



  Les composés     fluorés,    destinés à contrôler les  réactions entre le laitier, la chaux et le sel alcalin,  sont utilisés d'ordinaire à des doses inférieures à un  pour cent d'élément fluor par rapport au poids du  liant à base de laitier.  



  Les matières fluorées d'addition peuvent être  ajoutées au liant avant, pendant ou après son broyage,  dans toutes conditions techniques d'exécution de ce  broyage, ou ajoutées si on le préfère à l'eau de gâ  chage de ce liant.  



  II n'est pas nécessaire d'utiliser pour ces matières  des composés de fluor purs ou purifiés, mais on peut  employer des minerais contenant plus ou moins de  fluor, ou des résidus de fabrication des superphos  phates, à condition que les composés chimiques  accompagnant les composés fluorés n'aient pas d'ac  tion nuisible sur les propriétés du ciment.         Parmi    les matières utilisables, on peut citer: les       fluorures    de métaux alcalins, alcalino-terreux et ter  reux, la cryolithe, les     fluosilicates    et autres complexes  du fluor.  



  L'emploi des matières fluorées a un triple effet.  D'une part, ces matières augmentent la fluidité  de la pâte de liant et d'eau, et partant celle du béton,  et diminuent la décantation du liant. Elles permettent  donc de diminuer la quantité d'eau nécessaire à l'éla  boration de la pâte, ce qui est favorable à la résis  tance après durcissement.  



  D'autre part, elles permettent, par un dosage  convenable, et en conjugaison avec le dosage des  autres matières d'addition, de régler à volonté les       caractéristiques    pratiques de prise, c'est-à-dire de ra  lentir ou d'accélérer à volonté la prise et le durcis  sement et de régler par exemple la durée de prise à  une valeur déterminée à l'avance.  



  Certains composés organiques jouent le même  rôle de contrôle surtout en ce qui concerne le début  des réactions, en particulier les bases organiques et  leurs dérivés, les dérivés solubilisés des acides gras,  les dérivés sulfonés des hydrocarbure, ainsi que la  cellulose, la lignine, les résines et leurs dérivés. Ils  peuvent être utilisés, à côté des composés     fluorés,    à       des        doses        ne        dépassant        pas    1     %        du        poids        du        laitier.     



  Les liants à base de laitier purs établis suivant  les règles précédemment exposées, peuvent former  des liants composés par mélange soit avec d'autres  liants hydrauliques compatibles avec eux, soit avec  des matières diverses. Dans la première catégorie on  trouvera, par ordre de préférence décroissante, les  chaux industrielles, les liants naturels, les liants à  base de laitier de composition compatible, les ci  ments Portland artificiels, les plâtres. On voit que les  liants qui donnent en mélange avec les liants à base  de laitier pur les meilleurs résultats, sont précisément  les moins coûteux, ce qui permet de les revaloriser.  



  Dans la deuxième catégorie on trouvera les ma  tières dites     pouzzolaniques,    cendres de chaufferie, les  silices et roches cristallines pulvérisées, les pous  sières siliceuses de concassage, les poussières cal  caires, les laitiers inutilisables comme matière pri  maire ou moins finement pulvérisés, les silicates dits       effusés    ou inertes tels que silicates     bicalciques,    les lai  tiers     autopulvérulents,    les oxydes et silicates de fer  et de titane, les asbestes, micas, les roches cristallines  décomposées, les fibres de silice et de laitiers, les li  mons, argiles et bentonites dans leurs divers états, les  gypses et sables gypseux, les alumines naturelles  et latérites, les boues rouges,

   les sciures et  fibres de bois et végétales diverses, les déchets de  liège et de tourbe, l'air et les gaz soufflés ou pro  duits dans la masse par un moyen quelconque.  



  Ces matières sont à ajouter dans un état de  finesse moins élevé que la finesse de mouture du  laitier, afin d'éviter l'absorption d'une forte propor  tion d'eau dans la pâte. On peut encore ajouter  comme matières adjuvantes des substances oxy  dantes faisant passer le soufre des sulfures du lai-           tier    à l'état oxydé, afin d'éviter la corrosion des ar  matures d'acier plongées dans le béton et de les     pas-          siver,    savoir :     hypochlorite,        persulfates,        ferricyanures,     chromates, peroxydes de manganèse.  



  Les eaux salines, de préférence non magnésiennes  et l'eau de mer peuvent être     utilisées    au gâchage de  ces liants à base de laitier purs ou composés, à  condition de supprimer quantitativement dans les  formules de composition des sels qui se trouveraient  déjà dans ces eaux ou leurs équivalents au point de  vue des réactions.  



  Voici à titre d'exemples, des compositions pour  fabriquer des liants à base de laitier purs  
EMI0003.0008     
  
    I
<tb>  <I>q. <SEP> s. <SEP> pour</I>
<tb>  <I>Laitier <SEP> moulu <SEP> finement <SEP> 100 <SEP> parties</I>
<tb>  Chaux <SEP> grasse <SEP> vive <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 4 <SEP> 0/0
<tb>  Carbonate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> <B>....</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> 2,25 <SEP> %
<tb>  Carbonate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> <B>....</B> <SEP> 0,25 <SEP> 0/0
<tb>  Chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> <B>......</B> <SEP> 2,93 <SEP> %
<tb>  Chlorure <SEP> de <SEP> potassium <SEP> <B>....</B> <SEP> 0,32 <SEP> %
<tb>  Fluosilicate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> <B>....</B> <SEP> 0,2 <SEP> %
<tb>  Pyridine <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 0,002%
<tb>    <SEP> Teepol <SEP>   <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,005 <SEP> %
<tb>  II
<tb>  <I>q. <SEP> s. <SEP> pour</I>
<tb>  <I>Laitier <SEP> 100 <SEP> parties</I>
<tb>  Chaux <SEP> grasse <SEP> vive <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 2 <SEP> 0/0
<tb>  Chaux <SEP> hydraulique <SEP> blutée
<tb>  10/30................ <SEP> 9 <SEP> 0/0
<tb>  Carbonate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> <B>......</B> <SEP> 2,25 <SEP> %
<tb>  Carbonate <SEP> de <SEP> potassium <SEP> <B>....</B> <SEP> 0,25 <SEP> %
<tb>  Chlorure <SEP> de <SEP> sodium <SEP> <B>...</B> <SEP> . <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 2,93 <SEP> %
<tb>  Chlorure <SEP> de <SEP> potassium <SEP> <B>....</B> <SEP> 0,32 <SEP> %
<tb>  Fluosilicate <SEP> de <SEP> sodium <SEP> <B>....</B> <SEP> 0,2 <SEP> %
<tb>  Hexaméthylène-tétramine <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,002%
<tb>  Lignosulfonate <SEP> de <SEP> calcium. <SEP> . <SEP> 0,1 <SEP> 0/0
<tb>  III
<tb>  <I>q. <SEP> s. <SEP> pour</I>
<tb>  <I>Laitier <SEP> moulu <SEP> finement <SEP> 100 <SEP> parties</I>
<tb>  Chaux <SEP> grasse <SEP> vive <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 4 <SEP> %
<tb>  Carbonate <SEP> de <SEP> soude <SEP> <B>......</B> <SEP> 4,5 <SEP> %
<tb>  Carbonate <SEP> de <SEP> potasse <SEP> <B>......</B> <SEP> 0,5 <SEP> 0/0
<tb>  Cryolithe <SEP> <B>.......</B> <SEP> . <SEP> <B>......</B> <SEP> 0,1 <SEP> 0/0
<tb>  Fluosilicate <SEP> de <SEP> soude <SEP> ....

   <SEP> 0,2 <SEP> %
<tb>  Plâtre <SEP> cuit <SEP> à <SEP> 8500 <SEP> <B>........ <SEP> <I>0,5</I> <SEP> VO</B>
<tb>  Bentonite <SEP> .............. <SEP> 0,1 <SEP> 0/0
<tb>  IV
<tb>  <I>q. <SEP> s. <SEP> pour</I>
<tb>  <I>Laitier <SEP> moulu <SEP> finement <SEP> 100 <SEP> parties</I>
<tb>  Chaux <SEP> grasse <SEP> vive <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 2 <SEP> 0/0
<tb>  Chaux <SEP> hydraulique <SEP> ...... <SEP> 9 <SEP> 0/0
<tb>  Carbonate <SEP> de <SEP> soude <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 4,5 <SEP> %
<tb>  \'arbonate <SEP> de <SEP> potasse <SEP> <B>......</B> <SEP> 0,5 <SEP> 0/0
<tb>  Cryolithe <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,1 <SEP> 0/0
<tb>  Fluosilicate <SEP> de <SEP> soude <SEP> ....

   <SEP> 0,2 <SEP> %
<tb>  Plâtre <SEP> cuit <SEP> à <SEP> 8500 <SEP> ...... <SEP> 0,5 <SEP> %     
EMI0003.0009     
  
    V
<tb>  <I>q. <SEP> s. <SEP> pour</I>
<tb>  <I>Laitier <SEP> finement <SEP> moulu <SEP> 100 <SEP> parties</I>
<tb>  Chaux <SEP> grasse <SEP> vive <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 4 <SEP> 0/0
<tb>  Sulfate <SEP> de <SEP> soude <SEP> ........ <SEP> 4,2 <SEP> %
<tb>  Fluosilicate <SEP> de <SEP> soude <SEP> .... <SEP> 0,2 <SEP> 0/0
<tb>  Lignosulfonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 0,05 <SEP> %
<tb>  (Formule <SEP> réservée <SEP> aux <SEP> tra  vaux <SEP> hydrauliques)       On obtient par le procédé selon l'invention une  classe de liants hydrauliques possédant des caractéris  tiques pratiques voisines de celles des ciments Portland  artificiels, d'une stabilité chimique et physique meil  leure, s'accommodant du gâchage à l'eau de mer et aux  eaux salines, permettant le bétonnage par temps très  froid à la même vitesse de travail qu'à la tempéra  ture normale, résistant au gel, et d'un prix de re  vient inférieur. Leur fabrication s'accommode de  petites unités de fabrication maniables, peu coû  teuses et même transportables et dans lesquelles on  peut utiliser des laitiers de provenances et qualités  très variables et livrer des produits dont les carac  téristiques peuvent être réglées à volonté dans de  larges limites.

    



  Les compositions précédentes peuvent être em  ployées soit par mélange des matières pulvérulentes  à l'usine de mouture du laitier, c'est-à-dire dans les  mêmes conditions techniques que les ciments usuels,  soit par mélange à l'usine de mouture d'une partie  seulement des constituants, le reste étant ajouté au  moment de la préparation, ce qui peut présenter un  intérêt économique et permettre une conservation in  définie du laitier moulu.  



  Les matières qui sont défavorables à une longue  conservation du laitier, surtout en climat humide,  sont toutes les matières alcalines. Si ces     dernières     ne sont pas ajoutées immédiatement au laitier mou  lu, on peut accroître la conservation du laitier en  lui ajoutant avant ou après la mouture de faibles  proportions de substances à réaction acide, telles  que sels acides, acides organiques ou inorganiques,  aldéhydes, matières organiques sulfonées, silice et si  licates, etc. Bien entendu, l'acidité de ces additions  sera neutralisée par une majoration convenable des  proportions de matières alcalines d'addition.



  Method for manufacturing a hydraulic binder based on slag The present invention relates to a process for manufacturing a hydraulic binder based on blast furnace slag or any composition material and similar properties, that is, that is to say, molten and quenched materials containing fundamentally lime, silica, aluminum and iron oxide, this slag or these materials being hereinafter referred to by the generic word dairy.



  This process is characterized in that one mixes successively with a melted and quenched slag based on lime, silica, alumina and iron oxide, finely ground, lime, at least one alkali salt, and at least one fluorinated compound.



  Similar mixtures have often been tried and used, but the choice of additive materials has too often been determined by economic considerations and without serious scientific study, and the dosage of these materials randomly. Useless or dangerous materials for the conservation of concrete have even been used. Milk-based binders have therefore heretofore had practical characteristics much inferior to what might be expected.



  To carry out the invention, the slag is preferably pulverized to a fineness such that the specific developed surface of the powder obtained is greater than 2000 cm2 per gram, but this specific developed surface depends essentially on the milk used, which is Strong hydraulic quality is going to be reliable, and it cannot be fixed once and for all.



  Preferably, lime is used in a proportion stoichiometrically equivalent to that of the bases of the salts.



  To calculate the proportions, we can invoke a hypothetical or real reaction by which, after mixing the cement with water, lime would replace the bases of the salts, with the concomitant formation of lime salts, the said salts. lime which can also be combined with certain constituents of the slag, in particular with lime aluminates.



  The reaction between lime and alkali salts gradually creates after mixing and mixing an electrolytic medium more reactive for the slag, that is to say more conductive and more alkaline than that which would be obtained by mixing lime on its own with the same slag.



  As lime is not very soluble and as it is more or less finely ground, it cannot fully react, and it is in the recommended practice to add a certain excess of lime compared to the proportion defined above, in order to obtain the total use of the alkali salts.



  In what follows, the proportion of lime relative to the slag is determined in order to obtain, with a slag of average hydraulic value, a hydraulic kinetics similar to that of artificial Portland cement, on standardized mortar and under standardized storage conditions. When this result is obtained, the characteristics of the binder based on pure slag at a very low temperature are much superior to those of artificial Portland.



  The soluble materials constituting the residue of the reactions are not a problem if the proportions indicated for the lime-alkali salt mixture are not exceeded. A part of these soluble materials is fixed on the constituents of the slag and the other is gradually washed away by natural waters.



  Lime is in principle pure and ground anhydrous lime, that is to say industrially quicklime, coming from pure limestone that is well cooked and not slaked.



  Some of the lime may be slaked lime, but the live fraction will preferably not be less than 0.25% by weight of the slag. In the event that other additive materials containing lime such as cement or hydraulic lime are added to the binder based on pure slag, part of the lime to be added may be formed by the free lime of these materials, but you have to see to apply the above rule,

   whether this free lime is anhydrous or hydrated. The fatty lime can also be replaced for economic reasons by lean lime counted for the fraction of fatty lime that it provides.



       In the usual case of slags containing 45 to 51% lime relative to the total lime -i-- silica -I- alumina, the free lime to be added, thus calculated,

      cannot be less than 1% of the weight of the slag, and it is undesirable for common uses that this proportion exceeds 8%. However, in the case of richer or less rich in lime slag or specific applications,

   these proportions could be modified in the appropriate direction. Among the alkali salts which may be used, the following may be mentioned: Alkali carbonates. These salts give a rapid initial action, which then slows down because the causticizing products reduce the solu bility of the grains of lime. It is useful to combine several carbonates in the formulas, provided that economic considerations do not preclude it. For example, it is useful to take a proportion of potassium carbonate of about one tenth of that of sodium carbonate. This remark applies to other alkaline salts.



  Alkali silicates have a slower effect than carbonates, but stabilize the aluminates in the slag.



  Alkaline chlorides likewise.



  Alkaline sulphates are to be avoided, except. at very low doses not exceeding 0.5% to increase the plasticity of the dough with certain slags.



  Fluorinated compounds, intended to control the reactions between slag, lime and alkali salt, are usually used at doses of less than one percent fluorine based on the weight of the slag binder.



  The fluorinated addition materials can be added to the binder before, during or after its grinding, under any technical conditions for carrying out this grinding, or added, if preferred, to the mixing water of this binder.



  It is not necessary to use pure or purified fluorine compounds for these materials, but ores containing more or less fluorine, or residues from the manufacture of superphos phates, provided that the chemical compounds accompanying them can be used. fluorinated compounds do not adversely affect the properties of the cement. Among the materials that can be used, there may be mentioned: fluorides of alkali metals, alkaline earth metals and earth metals, cryolite, fluosilicates and other fluorine complexes.



  The use of fluorinated materials has a triple effect. On the one hand, these materials increase the fluidity of the binder paste and water, and therefore that of the concrete, and reduce the settling of the binder. They therefore make it possible to reduce the quantity of water necessary for the preparation of the paste, which is favorable to the resistance after hardening.



  On the other hand, they make it possible, by a suitable dosage, and in conjunction with the dosage of the other additive materials, to adjust the practical setting characteristics at will, that is to say to slow down or accelerate. setting and hardening as desired and for example adjusting the setting time to a value determined in advance.



  Certain organic compounds play the same role of control, especially with regard to the start of reactions, in particular organic bases and their derivatives, solubilized derivatives of fatty acids, sulfonated derivatives of hydrocarbons, as well as cellulose, lignin, resins and their derivatives. They can be used, alongside fluorinated compounds, in doses not exceeding 1% of the weight of the slag.



  The binders based on pure slag established according to the rules set out above can form binders composed by mixing either with other hydraulic binders compatible with them, or with various materials. In the first category will be found, in decreasing order of preference, industrial lime, natural binders, binders based on slag of compatible composition, artificial Portland cements, plasters. It can be seen that the binders which give the best results, when mixed with the binders based on pure slag, are precisely the least expensive, which makes it possible to upgrade them.



  In the second category, we will find so-called pozzolanic materials, boiler ash, pulverized silicas and crystalline rocks, siliceous crushing dusts, calcareous dust, slags which cannot be used as raw material or less finely pulverized, the so-called silicates. effused or inert such as dicalcium silicates, self-pulverulent milk, oxides and silicates of iron and titanium, asbestos, micas, decomposed crystalline rocks, silica and slag fibers, li mons, clays and bentonites in their various states, gypsum and gypsum sands, natural aluminas and laterites, red mud,

   sawdust and various wood and vegetable fibers, cork and peat waste, air and gases blown or produced in the mass by any means whatsoever.



  These materials are to be added in a state of fineness less than the fineness of grinding of the slag, in order to avoid the absorption of a high proportion of water in the dough. Oxidizing substances can also be added as adjuvants by passing the sulfur from the sulphides of the milk to the oxidized state, in order to avoid corrosion of the steel arrays immersed in the concrete and to pass them through, namely: hypochlorite, persulphates, ferricyanides, chromates, manganese peroxides.



  Saline waters, preferably non-magnesian, and seawater can be used to mix these binders based on pure slag or compounds, provided that in the formulas of composition, salts which are already found in these waters are removed or their equivalents from the point of view of reactions.



  Here are examples of compositions for making binders based on pure slag
EMI0003.0008
  
    I
<tb> <I> q. <SEP> s. <SEP> for </I>
<tb> <I> Slag <SEP> ground <SEP> finely <SEP> 100 <SEP> parts </I>
<tb> Lime <SEP> fatty <SEP> quick <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 4 <SEP> 0/0
<tb> Sodium <SEP> <SEP> <SEP> <B> .... </B> <SEP> carbonate. <SEP>. <SEP> 2.25 <SEP>%
<tb> <SEP> potassium carbonate <SEP> <B> .... </B> <SEP> 0.25 <SEP> 0/0
<tb> <SEP> sodium <SEP> <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 2,93 <SEP>%
<tb> <SEP> potassium chloride <SEP> <B> .... </B> <SEP> 0.32 <SEP>%
<tb> Fluosilicate <SEP> of <SEP> sodium <SEP> <B> .... </B> <SEP> 0.2 <SEP>%
<tb> Pyridine <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>.

   <SEP> 0.002%
<tb> <SEP> Teepol <SEP> <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.005 <SEP>%
<tb> II
<tb> <I> q. <SEP> s. <SEP> for </I>
<tb> <I> Milkman <SEP> 100 <SEP> games </I>
<tb> Lime <SEP> fatty <SEP> quick <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 2 <SEP> 0/0
<tb> Lime <SEP> hydraulic <SEP> blocked
<tb> 10/30 ................ <SEP> 9 <SEP> 0/0
<tb> <SEP> sodium <SEP> <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 2.25 <SEP>% carbonate
<tb> <SEP> potassium carbonate <SEP> <B> .... </B> <SEP> 0.25 <SEP>%
<tb> <SEP> sodium <SEP> <SEP> <B> ... </B> <SEP> chloride. <SEP>. <SEP>.

   <SEP> 2.93 <SEP>%
<tb> <SEP> potassium chloride <SEP> <B> .... </B> <SEP> 0.32 <SEP>%
<tb> Fluosilicate <SEP> of <SEP> sodium <SEP> <B> .... </B> <SEP> 0.2 <SEP>%
<tb> Hexamethylene-tetramine <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.002%
<tb> Calcium <SEP> Lignosulfonate <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.1 <SEP> 0/0
<tb> III
<tb> <I> q. <SEP> s. <SEP> for </I>
<tb> <I> Slag <SEP> ground <SEP> finely <SEP> 100 <SEP> parts </I>
<tb> Lime <SEP> fatty <SEP> quick <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 4 <SEP>%
<tb> Carbonate <SEP> of <SEP> soda <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 4.5 <SEP>%
<tb> Carbonate <SEP> of <SEP> potash <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 0.5 <SEP> 0/0
<tb> Cryolite <SEP> <B> ....... </B> <SEP>. <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 0.1 <SEP> 0/0
<tb> Fluosilicate <SEP> of <SEP> soda <SEP> ....

   <SEP> 0.2 <SEP>%
<tb> Plaster <SEP> fired <SEP> to <SEP> 8500 <SEP> <B> ........ <SEP> <I> 0.5 </I> <SEP> VO </ B >
<tb> Bentonite <SEP> .............. <SEP> 0.1 <SEP> 0/0
<tb> IV
<tb> <I> q. <SEP> s. <SEP> for </I>
<tb> <I> Slag <SEP> ground <SEP> finely <SEP> 100 <SEP> parts </I>
<tb> Lime <SEP> fatty <SEP> quick <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 2 <SEP> 0/0
<tb> Lime <SEP> hydraulic <SEP> ...... <SEP> 9 <SEP> 0/0
<tb> Carbonate <SEP> of <SEP> soda <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 4.5 <SEP>%
<tb> \ 'arbonate <SEP> of <SEP> potash <SEP> <B> ...... </B> <SEP> 0.5 <SEP> 0/0
<tb> Cryolite <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 0.1 <SEP> 0/0
<tb> Fluosilicate <SEP> of <SEP> soda <SEP> ....

   <SEP> 0.2 <SEP>%
<tb> Plaster <SEP> fired <SEP> to <SEP> 8500 <SEP> ...... <SEP> 0.5 <SEP>%
EMI0003.0009
  
    V
<tb> <I> q. <SEP> s. <SEP> for </I>
<tb> <I> Slag <SEP> finely <SEP> ground <SEP> 100 <SEP> parts </I>
<tb> Lime <SEP> fatty <SEP> quick <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP>. <SEP> 4 <SEP> 0/0
<tb> Sulfate <SEP> of <SEP> soda <SEP> ........ <SEP> 4.2 <SEP>%
<tb> Fluosilicate <SEP> of <SEP> soda <SEP> .... <SEP> 0.2 <SEP> 0/0
<tb> Lignosulfonate <SEP> of <SEP> calcium <SEP>. <SEP>.

   <SEP> 0.05 <SEP>%
<tb> (Formula <SEP> reserved <SEP> for <SEP> hydraulic <SEP> works) A class of hydraulic binders having practical characteristics similar to those of artificial Portland cements, is obtained by the process according to the invention, better chemical and physical stability, accommodating mixing with sea water and salt water, allowing concreting in very cold weather at the same working speed as at normal temperature, frost resistant , and at a lower cost. Their manufacture accommodates small manoeuvrable, inexpensive and even transportable manufacturing units in which it is possible to use slags of very variable origins and qualities and to deliver products whose characteristics can be adjusted at will within wide limits.

    



  The above compositions can be employed either by mixing the pulverulent materials at the slag milling plant, that is to say under the same technical conditions as the usual cements, or by mixing at the slag milling plant. only part of the constituents, the rest being added at the time of preparation, which may be of economic interest and allow undefined conservation of the ground slag.



  The materials which are unfavorable to long storage of slag, especially in humid climates, are all alkaline materials. If the latter are not added immediately to the soft slag read, the preservation of the slag can be increased by adding to it before or after grinding small proportions of substances with an acid reaction, such as acid salts, organic or inorganic acids, aldehydes, sulfonated organics, silica and so licate, etc. Of course, the acidity of these additions will be neutralized by a suitable increase in the proportions of alkaline addition materials.

 

Claims (1)

REVENDICATIONS I. Procédé de fabrication d'un liant hydraulique, caractérisé en ce que l'on mélange successivement à un laitier fondu et trempé à base de chaux, de silice, d'alumine et d'oxyde de fer, finement moulu, de la chaux, au moins un sel alcalin, et au moins un composé fluoré. II. Liant obtenu par le procédé selon la reven dication I. SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que les proportions relatives de chaux libre par rapport aux sels alcalins mélangés au laitier sont telles que la chaux soit en quantité un peu supé rieure â la quantité stoechiométriquement équiva lente aux bases des sels. 2. CLAIMS I. A method of manufacturing a hydraulic binder, characterized in that one mixes successively with a molten and quenched slag based on lime, silica, alumina and iron oxide, finely ground, lime, at least one alkali salt, and at least one fluorinated compound. II. Binder obtained by the process according to claim I. SUB-CLAIMS 1. Process according to claim I, characterized in that the relative proportions of free lime relative to the alkali salts mixed with the slag are such that the lime is in a small quantity. greater than the stoichiometrically equivalent amount slowly to the bases of the salts. 2. Procédé selon la revendication I et la sous- revendication 1, caractérisé en ce que les sels alca lins mélangés au laitier sont des carbonates. 3. Procédé selon la revendication I et la sous-re- vendication 1, caractérisé en ce que les sels alcalins mélangés au laitier sont des chlorures. 4. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que les composés fluorés mélangés au laitier sont des fluo-silicates. 5. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que les composés fluorés mélangés au laitier sont des fluo-aluminates. 6. Process according to Claim I and sub-Claim 1, characterized in that the alkaline salts mixed with the slag are carbonates. 3. Method according to claim I and sub-claim 1, characterized in that the alkaline salts mixed with the slag are chlorides. 4. Method according to claim I, characterized in that the fluorinated compounds mixed with the slag are fluo-silicates. 5. Method according to claim I, characterized in that the fluorinated compounds mixed with the slag are fluoaluminates. 6. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que l'on mélange, d'autre part, des matières organiques au laitier. Process according to Claim I, characterized in that, on the other hand, organic materials are mixed with the slag.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2363531A1 (en) * 1976-09-07 1978-03-31 Turpin Jr Raymond CEMENT COMPOSITIONS

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2363531A1 (en) * 1976-09-07 1978-03-31 Turpin Jr Raymond CEMENT COMPOSITIONS

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