Procédé de fabrication d'un béton léger à haute résistance, et béton obtenu selon ce procédé On connaît des bétons dans la composition des quels entrent des produits végétaux tels que paille, copeaux de bois, ou autres, destinés à former des bétons légers. Toutefois, ces bétons ne peuvent pas être utilisés pour le gros oeuvre de bâtiments, étant donné leur résistance trop faible. Ces bétons ne peu vent être utilisés que pour l'isolation, par exemple sous forme de panneaux de revêtement.
On connaît d'autres bétons légers dans la compo sition desquels entrent des substances minérales tel les que la pierre ponce. Ces bétons permettent d'ob tenir une résistance à la compression déjà plus élevée que la résistance obtenue avec les bétons susindiqués, sans toutefois que cette résistance soit suffisante pour le gros oeuvre d'un bâtiment.
D'autres substances minérales légères pourraient entrer en ligne de compte comme composition d'un béton. La vermiculite, substance minérale apparte nant à la famille des micas, posséderait les qualités de légèreté requises. Toutefois, utilisée telle quelle, elle ne présente pas une résistance suffisante. Aussi, jusqu'à ce jour, la vermiculite n'était utilisée que dans des buts d'isolation phonique ou thermique, comme matériau de remplissage.
Toutefois, des essais ont montré qu'il était pos sible de traiter la vermiculite pour en augmenter considérablement la résistance. Un procédé et une installation pour le traitement de la vermiculite, en vue d'en augmenter la résistance, ont été décrits par l'inventeur dans le brevet français NI, 1193391 du 18 mars 1958. Une fois traitée, la vermiculite est parfaitement susceptible d'entrer dans la composi tion d'un béton.
L'invention a pour objet un procédé de fabrica tion d'un béton léger à haute résistance, caractérisé en ce qu'on mélange à du sable, du ciment et de l'eau, de la vermiculite préalablement expansée à chaud et traitée pour en augmenter la résistance des particules.
L'invention a aussi pour objet le béton léger à haute résistance obtenu par le procédé indiqué ci- dessus et caractérisé par le fait qu'il comprend comme composants : du sable, du ciment, de l'eau et de la vermiculite préalablement expansée à chaud et traitée pour en augmenter la résistance des parti cules.
Le traitement de 1a vermiculite pour en augmen ter la résistance consiste à la faire passer dans un four maintenu à haute température pour l'expanser par exfoliation. Après passage dans le four, la ver- miculite exfoliée est entraînée dans un courant d'air dans lequel elle subit un durcissement par vitrifi cation .
Les particules de vermiculite vitrifiée sont ensuite mélangées avec de l'eau et du ciment, ou avec de l'eau, de la chaux et du ciment, puis égouttées pour éliminer l'excès liquide, et enfin séchées. Le séchage peut se faire de manière natu relle, à l'air libre, ou à l'aide d'un autoclave. Après séchage, il arrive que les. particules de vermiculite s'agglomèrent les unes aux autres et forment un tout compact qu'il faut désagréger en petits éléments de la grosseur du gravier.
Cette désagrégation de la vermiculite peut se faire à l'aide de moyens mécani ques ou manuellement, par exemple à l'aide de fourches. Cette désagrégation a donc principalement pour but d'amener les particules de vermiculite enrobées d'une couche de ciment, ou de ciment et de chaux, au degré granulométrique requis pour le béton.
Dans le cas où l'on voudrait augmenter encore les qualités de résistance des particules de vermi- culite, il est possible de mélanger à nouveau les par- ticules déjà enrobées à un mélange d'eau et de ciment, ou d'eau, de chaux et de ciment, chaque par ticule de vermiculite étant .alors enrobée de deux, ou de plus de deux couches de renforcement, selon que cette opération aura été répétée plusieurs fois.
La vermiculite ainsi traitée peut être sans autre utilisée dans la confection d'un béton en remplace ment de la gravette. Le béton obtenu présente alors l'avantage, sur le béton ordinaire, d'être beaucoup plus léger tout en ayant en même temps de très bonnes, qualités d'isolation phonique et thermique.
Pour la préparation du béton à baise de vermi- culite, il suffit de mélanger celle-ci, une fois traitée comme indiqué plus haut, à du ciment, du sable et de l'eau dans les proportions habituelles pour la fabrication de béton ordinaire.
Les proportions de sable, ciment et eau seront généralement les mêmes dans le cas de béton-vermi- culite ou de béton ordinaire, seul le poids de vermi- culite diffère de celui des gravettes en raison de la différence de densité.
Mais, pour un même volume de béton, les quantités de sable, ciment et eau ne varieront pas, ou peu, et la quantité de gravette nécessaire pour obtenir le volume désiré de béton sera remplacée par la quantité proportionnelle de vermiculite nécessaire pour obtenir le même volume de béton.
La seule condition nécessaire pour obtenir une composition de béton-vermiculite de caractéristiques équivalentes au béton ordinaire est d'effectuer, après le coulage, une opération de compactage, cette opé ration pouvant être manuelle ou mécanique (vibra tion, damage, procédé d'aspiration d'air, ou autres).
Si le béton à base de vermiculite est armé, il est alors nécessaire, pour obtenir un rapport d'adhé rence béton-vermiculite/acier équivalent au rapport d'adhérence béton ordinaire/acier, d'utiliser des aciers à surface crénelée ou rugueuse.
La résistance à la compression d'un béton à base de vermiculite obtenu selon le procédé décrit ci-dessus est équivalente à celle d'un béton classique ayant comme composant de la gravette, ce qui per met son utilisation sans risque aucun, même pour le gros oeuvre de bâtiments.
Method for manufacturing a high-strength lightweight concrete, and concrete obtained according to this method Concretes are known in the composition of which enter plant products such as straw, wood chips, or others, intended to form lightweight concretes. However, these concretes cannot be used for the shell of buildings, given their resistance too low. These concretes can only be used for insulation, for example in the form of cladding panels.
We know other lightweight concretes in the composition of which enter mineral substances such as pumice stone. These concretes make it possible to obtain a compressive strength which is already higher than the strength obtained with the above-mentioned concretes, without however this strength being sufficient for the shell of a building.
Other light mineral substances could be taken into account as the composition of a concrete. Vermiculite, a mineral substance belonging to the micas family, has the required qualities of lightness. However, used as such, it does not have sufficient strength. Also, until now, vermiculite has only been used for sound or thermal insulation purposes, as a filling material.
However, trials have shown that it is possible to treat vermiculite to dramatically increase resistance. A process and an installation for the treatment of vermiculite, with a view to increasing its resistance, have been described by the inventor in French patent NI, 1193391 of March 18, 1958. Once treated, vermiculite is perfectly susceptible to 'enter into the composition of a concrete.
The subject of the invention is a process for the manufacture of a lightweight, high-strength concrete, characterized in that, with sand, cement and water, vermiculite which has previously been hot expanded and treated to form it is mixed with sand, cement and water. increase particle resistance.
A subject of the invention is also the high-strength lightweight concrete obtained by the process indicated above and characterized in that it comprises as components: sand, cement, water and vermiculite previously expanded with hot and treated to increase the resistance of the particles.
The treatment of vermiculite to increase its strength consists of passing it through an oven maintained at high temperature to expand it by exfoliation. After passing through the oven, the exfoliated ver- miculite is entrained in a current of air in which it undergoes hardening by vitrification.
The vitrified vermiculite particles are then mixed with water and cement, or with water, lime and cement, then drained to remove excess liquid, and finally dried. Drying can be done naturally, in the open air, or using an autoclave. After drying, it happens that the. Vermiculite particles clump together and form a compact whole that must be broken up into small pieces the size of gravel.
This disintegration of the vermiculite can be done using mechanical means or manually, for example using forks. The main purpose of this disintegration is therefore to bring the vermiculite particles coated with a layer of cement, or of cement and lime, to the granulometric degree required for concrete.
If it is desired to further increase the resistance qualities of the vermiculite particles, it is possible to mix the already coated particles again with a mixture of water and cement, or water, of lime and cement, each layer of vermiculite being then coated with two, or more than two layers of reinforcement, depending on whether this operation has been repeated several times.
The vermiculite thus treated can be without further use in the preparation of a concrete in replacement of the gravette. The concrete obtained then has the advantage, over ordinary concrete, of being much lighter while at the same time having very good sound and thermal insulation qualities.
For the preparation of concrete with vermiculite, it suffices to mix the latter, once treated as indicated above, with cement, sand and water in the usual proportions for the manufacture of ordinary concrete.
The proportions of sand, cement and water will generally be the same in the case of vermiculite concrete or ordinary concrete, only the weight of vermiculite differs from that of the gravels due to the difference in density.
But, for the same volume of concrete, the quantities of sand, cement and water will not vary, or little, and the quantity of gravel necessary to obtain the desired volume of concrete will be replaced by the proportional quantity of vermiculite necessary to obtain the same volume of concrete.
The only condition necessary to obtain a concrete-vermiculite composition with characteristics equivalent to ordinary concrete is to carry out, after pouring, a compaction operation, this operation being able to be manual or mechanical (vibration, tamping, suction process. air, or others).
If the vermiculite-based concrete is reinforced, it is then necessary, in order to obtain a concrete-vermiculite / steel adhesion ratio equivalent to the ordinary concrete / steel adhesion ratio, to use steels with a crenellated or rough surface.
The compressive strength of a vermiculite-based concrete obtained according to the process described above is equivalent to that of a conventional concrete having as a component of the gravel, which allows its use without any risk, even for the concrete. structural work of buildings.