CH420960A - Procédé pour préparer, sans cuisson des constituants, un ciment en poudre - Google Patents

Procédé pour préparer, sans cuisson des constituants, un ciment en poudre

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CH420960A
CH420960A CH1202962A CH1202962A CH420960A CH 420960 A CH420960 A CH 420960A CH 1202962 A CH1202962 A CH 1202962A CH 1202962 A CH1202962 A CH 1202962A CH 420960 A CH420960 A CH 420960A
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sep
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cement
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calcium oxide
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CH1202962A
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Joseph Schifferle Charles
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Coney Joseph John
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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
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general

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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Description


  Procédé     pour    préparer, sans cuisson des     constituants,    un ciment en     poudre       La présente invention concerne un procédé pour  préparer, sans cuisson des constituants, un ciment en  poudre.  



  Le ciment Portland habituel est utilisé dans la  plupart des cas où un matériau de construction résis  tant est nécessaire. Il est préparé en mélangeant dans  des proportions appropriées les constituants broyés  du ciment, à savoir de la silice, du carbonate de cal  cium, de l'oxyde d'aluminium et de l'oxyde ferrique.  Le mélange obtenu est alors, en général, pulvérisé  jusqu'à ce qu'au moins 85     O/a    en poids du mélange  broyé passent au tamis de 74     #t.    Le broyage peut être  exécuté par le procédé par voie sèche classique ou  par le procédé par voie humide classique suivant     le-          que    le mélange est broyé à l'état de bouillie.  



  Après que le mélange ait été broyé à la finesse  désirée, il est cuit, c'est-à-dire chauffé dans un four  à une     températuure        suffisamment    élevée pour trans  former les matières en     clinkers    solides. Le ciment est  formé par pulvérisation des     clinkers    par des procédés  de broyage classiques quelconques. Habituellement,  une petite quantité d'un retardateur, tel que le gypse,  est ajoutée à la poudre     cimentaire    pour éviter qu'elle  ne durcisse trop rapidement lorsqu'elle est gâchée  avec de l'eau pour former du mortier ou du béton.  



  Le four dans lequel les matières premières pulvé  risées sont transformées en     clinkers    est la plus grande  et la plus onéreuse des installations d'une usine de  ciment Portland. Par exemple, un four rotatif pour  procédé par voie humide construit par     Allis-Chalmers     a un diamètre de 3,505 m, une longueur de 144,8 m  et un poids de 646000 kg. A moins d'être de grande  capacité, l'usine a un fonctionnement inefficace. Le  four est non seulement volumineux et cher, mais il  est également l'appareillage dont le fonctionnement    est le plus onéreux dans une cimenterie.

   Le four  nécessite de grandes quantités de combustible pour  transformer le mélange     cimentaire    en     clinkers.    De  plus, une grande partie du combustible nécessaire  pour le fonctionnement du four est gaspillée en raison  de la chaleur perdue lorsque les     clinkers    chauds et  les gaz chauds quittent le four, et des- pertes ther  miques résultant de la radiation du four. On a cal  culé qu'il faut environ 252000     kcal    pour produire  170,5 kg de     clinker.    En outre, les frais d'entretien du  four en fonctionnement sont extrêmement élevés par  suite de la nécessité de réparations fréquentes.  



  Par conséquent, le coût initial et les frais d'exploi  tation d'un four de cuisson des     clinkers    sont un fac  teur important du prix du ciment Portland. Bien que  l'accroissement constant de la production du ciment  soit nécessaire et que la plupart des cimenteries Port  land travaillent à<B>100</B> % de leur capacité, les dépenses  de construction d'une usine de ciment Portland em  pêchent l'établissement de nouvelles cimenteries. Un  autre facteur important du prix du ciment est le coût du  transport du ciment de l'usine à l'endroit où le béton  est préparé. Le ciment est rarement transporté à plus  de 300 km de l'usine en raison des frais élevés du  transport.

   Bien que la plus grande partie du ciment  soit généralement utilisée dans les villes, les fours  doivent être situés en dehors de celle-ci et des régions  bâties parce que la cuisson pollue l'air.  



  Au lieu du ciment Portland, on utilise parfois un  ciment de pouzzolane pour les constructions dans les  quelles la résistance du ciment ne doit pas être très  élevée. Le ciment de pouzzolane est préparé à par  tir de chaux hydratée ou chaux éteinte mélangée avec  de la pouzzolane naturelle ou artificielle. Les consti  tuants du ciment de pouzzolane ne sont pas fondus      ou     transformés    en     clinkers    pour obtenir le ciment,  mais sont simplement mélangés et finement broyés.  Par conséquent, ce ciment peut être fabriqué sans  utiliser le four nécessaire pour cuire le ciment Port  land. Toutefois le ciment de pouzzolane habituel pré  paré à partir de chaux éteinte n'a pas la résistance du  ciment Portland.  



  Le procédé faisant l'objet de la présente invention  est caractérisé en ce qu'on broie par attrition, à l'état       sensiblement        sec,        un        mélange        contenant        (A)

      5 à     75        %          en        poids        d'oxyde        de        calcium        et        95    à     25        %        en        poids     d'un mélange     (B)    apte à réagir avec l'oxyde de cal  cium, contenant comme constituants essentiels de la  silice et de     l'alumine,

      les solides non volatils réactifs  des deux mélanges précités représentant au moins       80'%        du        poids        total,        et        on        poursuit        le        broyage        jusqu'à          ce        qu'au        moins        environ        50        %        en        poids        de        

  l'oxyde        de     calcium aient réagi sous l'action du broyage, comme  déterminé par la chaleur immédiate d'hydratation du  mélange broyé.  



  On a découvert que le chauffage du mélange aug  mente la vitesse et le degré d'avancement de la réaction  entre l'oxyde de calcium et le réactif, même si la tem  pérature est maintenue au-dessous du point de fusion  du mélange. Toutefois, si l'oxyde de calcium et le réac  tif     oxydique    n'ont pas été d'abord intimement broyés  ensemble pour permettre une certaine réaction de  l'oxyde de calcium, des températures inférieures à  celles provoquant le début de la fusion des réactifs  n'assurent pas la réaction désirée. Habituellement, la  chaleur dégagée au cours du broyage des constituants  assure une réaction entre ces constituants en un temps  raisonnable.

   Toutefois, si on le désire, la vitesse et  le degré d'avancement de la réaction peuvent être  favorisés en chauffant extérieurement le mélange     au-          dessous    de la température de début de fusion, pen  dant ou après le broyage. Même lorsque le broyage  assure un mélange intime de fines particules avec de  l'oxyde de calcium partiellement     inchangé,    la réac  tion est achevée en chauffant le mélange.  



  L'oxyde de calcium ou chaux vive utilisé dans le  ciment décrit ci-après, dégage une quantité appré  ciable de chaleur lorsqu'il est hydraté à l'état non  combiné et forme un mortier très peu résistant.  Toutefois, lorsque l'oxyde de calcium est broyé avec  un des oxydes indiqués à l'état sensiblement sec sui  vant l'invention, on constate, avec surprise, une réac  tion entre les constituants du mélange pendant le  broyage. A mesure que le broyage par attrition du  mélange se poursuit, l'oxyde de calcium réagit et  n'est plus présent à l'état libre, comme le montrent  les quantités décroissantes de chaleur qui se dégagent  par hydratation d'échantillons du mélange prélevés  pendant le broyage.

   La réaction est achevée lorsque  la quantité de chaleur immédiate dégagée par hydra  tation du mélange broyé est très petite par compa  raison avec la quantité de chaleur immédiate dégagée  par hydratation de la même quantité de chaux.  



  Le ciment préparé par broyage par attrition du  mélange     cimentaire    forme un mortier très solide    lorsqu'il est gâché avec de l'eau. Du sable ou du gra  vier peut être mélangé pour obtenir du béton, comme  on le fait habituellement dans le cas des ciments de  construction. La résistance de rupture du béton ob  tenu à partir d'un tel ciment est comparable en tout  point à celle du béton de ciment Portland.  



       Etant    donné que la matière     cimentaire    décrite     ci-          après    est obtenue sans cuire dans un four la matière  broyée, on supprime les frais d'installation et de  fonctionnement du four. Il est possible d'exécuter le  procédé de l'invention dans de petites usines, tandis  que les cimenteries Portland doivent être grandes  pour fonctionner efficacement. De plus la pollution de  l'air due à la cuisson du ciment Portland est suppri  mée et la cimenterie utilisant le procédé de l'inven  tion peut être située dans des agglomérations voisines  d'endroits de grande consommation de ciment.

   Le  coût du transport du ciment étant très élevé en rai  son de son poids, la possibilité de fabriquer du ciment  dans les limites d'une ville est un avantage impor  tant. De plus, un seul broyage est nécessaire pour la  préparation du ciment suivant l'invention, alors que  le ciment Portland nécessite un broyage avant la  cuisson et un autre après la formation des     clinkers.     Par conséquent, il est possible de produire du ciment  par le procédé de l'invention avec un investissement  et des frais d'exploitation beaucoup plus faibles que  dans le cas du ciment Portland.  



  Par ailleurs, pour fabriquer le ciment suivant ledit  procédé, on dispose d'un choix plus étendu de pro  portions et de constituants que pour le ciment Port  land, tout en obtenant un produit fini résistant. Par  exemple, on a obtenu un ciment de construction résis  tant à partir d'une quantité d'oxyde de calcium valant  seulement un tiers de la quantité minimum employée  habituellement pour le ciment Portland. Comme le  calcaire est le constituant le plus onéreux du ciment  Portland, une diminution sensible du prix du ciment  résulte de cette seule particularité de l'invention.  



  La matière     cimentaire    est préparée à partir de matiè  res premières facilement accessibles. Le ciment contient  de l'oxyde de calcium, ou chaux vive, qu'on trouve dans  le commerce ou qui peut être préparé facilement à par  tir de calcaire ou carbonate de calcium. Le calcaire est  une roche très répandue. Il n'est pas nécessaire de par  tir de carbonate de calcium pur ou de purifier l'oxyde  de calcium obtenu à partir de carbonate de calcium  de qualité inférieure, étant donné que les autres ma  tières présentes sont inoffensives ou sont les réactifs  décrits ici. Lorsque du calcaire est     chauffé    à plus  d'environ     816()    C il se décompose en oxyde de cal  cium et anhydre carbonique.

   L'installation de chauf  fage nécessaire pour préparer de l'oxyde de calcium  à partir de calcaire ne doit pas être aussi compliquée  que les fours requis pour la cuisson du ciment Port  land, et ce chauffage ne nécessite pas les grandes  quantités de combustible et les frais d'entretien élevés  qu'exigent les fours des cimenteries Portland. Des  fours simples convenant pour la transformation du  calcaire en oxyde de calcium sont très courants. Par      exemple, on utilise parfois des fours rotatifs rela  tivement petits à cet effet. Alors que la cuisson au  cours de la fabrication du ciment Portland nécessite  des températures de l'ordre de 1400 à 16200 C, des  températures comprises entre 816 et     982,1C    suffisent  pour transformer le carbonate de calcium en oxyde  de calcium utilisé dans le ciment suivant l'invention.  



  Les réactifs avec lesquels l'oxyde de calcium est  mélangé ne se trouvent généralement pas à l'état pur.  Toutefois, ils sont souvent présents sous forme de  mélanges     avéc    les autres réactifs ou avec d'autres  composés qui peuvent être broyés avec l'oxyde de  calcium sans purification ni séparation.  



  La silice est également utilisée dans le ciment, et  dans les conditions suivant l'invention, elle réagit avec  l'oxyde de calcium. Comme on le sait, les sources de  silice sont nombreuses. Par exemple, le sable et les  pouzzolanes, comme la ponce et les cendres volantes,  contiennent une grande quantité de silice et ces ma  tières sont utiles pour la préparation du ciment. Des  argiles et des schistes contiennent également de la si  lice en proportions utiles.  



  L'oxyde d'aluminium ou alumine présent dans le  ciment se trouve habituellement dans les argiles et les  schistes disponibles dans la plupart des endroits du  monde. Il n'y a donc aucun problème d'approvi  sionnement.  



  L'oxyde de fer peut être également incorporé à la  matière     cimentaire,    quoique sa présence ne soit pas  essentielle. Habituellement, une certaine quantité  d'oxyde de fer est présente dans les matières pre  mières utilisées comme source de silice ou d'alumine.  Les sources d'oxyde de fer sont connues dans l'in  dustrie des ciments étant donné que cet oxyde est un  constituant habituel du ciment Portland. Les     batti-          tures    qui sont un sous-produit des aciéries peuvent  être utilisées comme source d'oxyde de fer. De plus,  on trouve des dépôts de minerai de fer dans diverses  régions, et l'oxyde ferrique est un constituant de l'ar  gile, du sable et des schistes.  



  De plus, des quantités importantes de carbonate  de calcium ou de carbonate de magnésium se sont  avérées améliorer la résistance et la qualité du ciment  obtenu et sont     avantageusement    utilisées dans le réac  tif. Le carbonate de calcium est facilement accessible  sous forme de calcaire qui est très répandu. Le cal  caire ne doit pas être pur, mais peut être de nature  dolomitique. Le carbonate de magnésium est aussi  facilement accessible avec les autres réactifs dans de  nombreuses matières premières.  



  Des quantités mineures d'autres oxydes métal  liques qui se trouvent dans les sources de silice, d'alu  mine ou d'oxyde ferrique peuvent être utilisées dans  le ciment suivant l'invention conjointement aux autres  oxydes indiqués sans affecter la résistance de rupture  du béton formé à partir du ciment. Des exemples de  ces oxydes sont l'oxyde de manganèse et l'oxyde de  magnésium, bien que la présence de ces oxydes parti  culiers ne soit pas avantageuse.    La composition du ciment peut varier entre des  limites étendues sans affecter la résistance du béton  obtenu. Dans tous les cas, le ciment contient de  l'oxyde de calcium et un mélange réactif contenant  de la silice et de l'alumine. Des ciments assez résis  tants ont même été obtenus par le procédé décrit en  utilisant de l'oxyde de calcium et de l'alumine pure  comme réactifs.

   Toutefois, les meilleurs résultats en ce  qui concerne l'accroissement de résistance du béton  produit sont obtenus lorsqu'un mélange réactif de  silice et d'alumine est broyé par attrition avec l'oxyde  de calcium, avantageusement en présence de carbo  nate de calcium ou de magnésium ou de mélanges de  ces carbonates.  



  Le tableau I représente les gammes de composi  tions satisfaisantes et optima pour les solides non  volatils du ciment, en pour-cent du poids sur la base  du poids total de     CaO,        SiO,        Alz0s,        Fe#,03    et d'un  carbonate choisi dans le groupe formé par le carbo  nate de calcium, le carbonate de magnésium et les  mélanges de ces carbonates. La gamme dite   satis  faisante   comprend des ciments qui ne doivent pas  donner des bétons extrêmement résistants tandis que  la gamme   optimum   correspond à un béton de  très haute résistance. Toutefois, il convient de re  marquer que les quantités les plus appropriées des  divers constituants du ciment varient de façon im  portante suivant la nature des matières particulières  utilisées.

    
EMI0003.0011     
  
    <I>Tableau <SEP> 1</I>
<tb>  Satisfaisante <SEP> optimum
<tb>  Oxyde <SEP> de <SEP> calcium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 5-75 <SEP> 25-65
<tb>  Silice <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1-94 <SEP> 10-40
<tb>  Alumine <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 1-94 <SEP> 5-30
<tb>  Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0-25 <SEP> 0-12
<tb>  Carbonate <SEP> de <SEP> calcium <SEP> et
<tb>  carbonate <SEP> de <SEP> magnésium
<tb>  seuls <SEP> ou <SEP> ensemble <SEP> . <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 0-50 <SEP> 5-30       La gamme des proportions centésimales en poids,  après calcination, utilisées généralement pour la  fabrication du ciment Portland figure au tableau II  dont il ressort qu'elle est beaucoup plus étroite que  pour le ciment préparé suivant l'invention.  
EMI0003.0012     
  
    <I>Tableau <SEP> 11</I>
<tb>  Oxyde <SEP> de <SEP> calcium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 60 <SEP> -67
<tb>  Silice <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 17 <SEP> -25
<tb>  Alumine <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 3 <SEP> - <SEP> 8
<tb>  Oxyde <SEP> de <SEP> fer <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 0,5- <SEP> 6
<tb>  Oxyde <SEP> de <SEP> magnésium <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> .

   <SEP> 0,1- <SEP> 5,0       Des matières premières qui contiennent une pro  portion importante de composés autres que l'oxyde  de calcium, la silice, l'alumine, l'oxyde de fer et les  carbonates de calcium ou de magnésium ne sont de  préférence pas incorporées en proportions appré  ciables dans le mélange     cimentaire    avant le broyage      à moins d'être chimiquement inertes à l'égard de tous  les constituants dans les conditions du procédé de  l'invention, et dans ce cas elles peuvent être présentes  en quantités sensibles.

   Les solides non volatils du mé  lange avant le broyage par attrition doivent être       composés        d'au        moins        80        %        d'oxyde        de        calcium,        de     silice, d'oxyde de fer et d'un carbonate choisi dans  le groupe formé par le carbonate de calcium, le car  bonate de magnésium et les mélanges de ces carbo  nates.

   Afin d'obtenir les meilleurs résultats, au moins       90        %        du        mélange        seront        constitués        par        ces        matières.     Les autres solides non volatils doivent représenter       moins        de        20,

  %        du        mélange        initial        avant        le        broyage     s'ils sont réactifs pendant le broyage ou la formation  du mortier ou du béton.  



  Dans certains cas, une seule matière première peut  être mélangée et broyée avec l'oxyde de calcium pour  fabriquer le ciment décrit. Toutefois, pour obtenir les  meilleures proportions de réactifs du tableau I, il est  habituellement nécessaire de mélanger plusieurs ma  tières premières avec l'oxyde de calcium. En général,  les matières premières     contiennent    plus d'un oxyde  métallique réactif. Par exemple, les cendres volantes  contiennent de la silice, de l'alumine, de l'oxyde fer  rique, de l'oxyde de calcium et de l'oxyde de magné  sium. Tous ces composés peuvent s'utiliser dans le  ciment et sont compris dans le calcul de la quantité  totale de chaque constituant dans le mélange.

   La  quantité de chaque matière première nécessaire pour  obtenir la composition de ciment désirée est calculée  facilement au départ d'une analyse de la matière pre  mière par un procédé de dosage bien connu dans la  fabrication du ciment Portland.  



  Les propriétés du mélange     cimentaire    broyé at  teignent des valeurs d'autant plus élevées que la  quantité de chaux inchangée est plus petite dans le  mélange broyé fini. On peut cependant obtenir des  mélanges broyés satisfaisants si au moins environ  50     o/o    de l'oxyde de calcium ont réagi. Si on incorpore  au mélange moins d'oxyde de calcium qu'il n'est  nécessaire pour une réaction sensiblement complète,  les quantités en excès relativement inertes de silice,  d'alumine, de carbonate de calcium, de carbonate de  magnésium ou d'oxyde ferrique inchangés servent  uniquement d'agrégat dans le produit     cimentaire.     



  Avant le broyage, les matières premières qui con  tiennent la silice, l'alumine et l'oxyde ferrique du  mélange     cimentaire    sont de préférence utilisées sous  la forme de petits granules bien que cela ne soit pas  essentiel. Par exemple, des granules 2,38 mm peuvent  être utilisés. Le broyage préliminaire des matières  premières peut se faire à l'aide d'un dispositif de  broyage classique quelconque, tel qu'un tube broyeur  ou un broyeur à boulets. S'ils contiennent une quan  tité appréciable d'humidité, les granules de matière  première sont séchés pour éliminer l'excès d'humidité  qui gênerait l'opération de broyage par voie sèche et  résulterait en l'hydratation de l'oxyde de calcium.

    L'eau libre qui serait disponible pour réagir avec  l'oxyde de calcium ne doit pas représenter plus d'en-         viron    5     %        en        poids        du        mélange        entier        et        en        tout        cas     pas plus d'environ 10     1%    en poids de l'oxyde de cal  cium. Les températures utilisées pour le séchage sont  de loin inférieures aux points de fusion des compo  sés, et une température comprise entre environ 100  et 2040 C convient bien à cet effet.  



  Après avoir dosé et mélangé les granules séchés,  le mélange obtenu est broyé par attrition à l'état sec.  Le broyage est poursuivi jusqu'à ce que l'oxyde de  calcium ait réagi avec le réactif. L'achèvement de la  réaction est indiqué par l'absence presque complète  de la chaleur immédiate dégagée par l'hydratation du  mélange broyé, par comparaison avec la chaleur dé  gagée par l'hydratation des constituants du mélange  ou des matières mélangées avant le broyage par attri  tion. Le broyage réduit la     quasi-totalité    du mélange  à une dimension inférieure à 74     #t.     



  Le broyage par attrition peut s'exécuter dans un  ou plusieurs broyeurs classiques. Par exemple, des  broyeurs adéquats sont ceux utilisés pour le broyage  des     clinkers    de ciment Portland. Des broyeurs à bou  lets et des broyeurs à rouleaux et à     anneaux,    tels que  le broyeur Hercules, peuvent servir au broyage gros  sier. Les tubes broyeurs, les broyeurs à comparti  ments et les broyeurs à boulets     conviennent    pour le  broyage par     attrition    des particules à une dimension  sensiblement inférieure à 74     w    et pour assurer une  réaction par voie sèche entre les constituants du ci  ment.  



  Une quantité considérable de chaleur se dégage  au cours du broyage sous     l'effet    du frottement. Des  température d'environ 2600 C sont facilement établies  par le broyage. Bien que ces températures soient de  loin en deçà de l'intervalle de température de 1400  à     1620()    C de la cuisson du ciment Portland, il s'est  avéré qu'une telle température favorise très sensible  ment la réaction désirée entre l'oxyde de calcium et  les autres oxydes métalliques du mélange     cimentaire.     De même, un apport de chaleur supplémentaire au  mélange     cimentaire    de l'invention pendant ou après  le broyage par attrition créant des températures bien  inférieures aux températures de fusion ou de ra  mollissement,

   augmente le degré et la vitesse de for  mation des produits de réaction. Des températures de  149 à 4270 C conviennent bien. Lorsque le broyage  par attrition ne fait réagir qu'une partie de l'oxyde  de calcium, la réaction peut être achevée par le  chauffage du mélange broyé intimement. Il est indé  sirable de travailler à des températures     suffisamment     élevées pour que les particules se ramollissent et  s'agglomèrent, parce qu'un broyage supplémentaire à  une température plus basse serait alors nécessaire  pour réduire de nouveau les agglomérés en fines  particules. Par conséquent, un apport de chaleur est  avantageux mais non essentiel pour la fabrication du  ciment de l'invention.

   En tout cas pour arriver aux  résultats optima, la réaction entre l'oxyde de calcium  et le réactif doit être poursuivie jusqu'à ce qu'au       moins        environ        85,%        de        l'oxyde        de        calcium        aient        réagi     et ne soient plus présents à l'état libre.

   Toutefois,      comme on l'a indiqué précédemment, il s'est avéré  qu'on peut obtenir un ciment satisfaisant en broyant       le        mélange        jusqu'à        réaction        d'environ        50        %        seulement     de l'oxyde de calcium.

   Par conséquent, le processus  doit être poursuivi jusqu'à réaction d'environ 50 à       100        @%        en        poids        de        l'oxyde        de        calcium.     



  Le chauffage éventuel utilisé pour favoriser la  formation des produits de réaction     cimentaires    peut  être assuré par un dispositif simple quelconque. Par  exemple, le broyeur dans lequel le mélange est broyé  peut être     chauffé    à l'aide d'une flamme de brûleurs  à gaz ou à huile. Une flamme de cette nature est  réglée facilement de façon que la température plus  élevée qui en résulte reste bien en deçà du point de  fusion ou de ramollissement des constituants du mé  lange.  



  La durée nécessaire du broyage par attrition et du  chauffage éventuel peut être établie par des mesures  périodiques de la chaleur immédiate d'hydratation  d'échantillon du mélange. A mesure que le broyage  se continue, la quantité d'oxyde de calcium qui se  combine avec les oxydes réactifs du mélange cimen-    taire augmente et la chaleur immédiate d'hydratation  diminue de façon correspondante. En outre, la quan  tité de chaleur dégagée par hydratation d'un mélange  broyé par attrition dans lequel une partie seulement  de l'oxyde de calcium a réagi diminue lorsque le  mélange est chauffé ensuite au-dessous du point de  ramollissement des constituants et lorsque la réaction  de l'oxyde de calcium avec le réactif se poursuit.  



  Le procédé le plus précis pour     déterminer    si la  réaction par broyage s'est faite pendant un temps et  à un degré suffisant pour donner un bon ciment con  siste à calculer la quantité d'oxyde de calcium qui  a réagi. Comme indiqué précédemment, il faut pour       obtenir        un        ciment        approprié        qu'environ        50    à     100        %     de l'oxyde de calcium aient réagi. Ce calcul se fait  très avantageusement en déterminant la chaleur immé  diate d'hydratation du mélange brut avant le broyage  et la chaleur immédiate d'hydratation après le bro  yage.

   Ces chaleurs d'hydratation peuvent servir alors  à calculer le pour-cent d'oxyde de calcium qui a réagi  en se basant sur la formule suivante où C représente  la chaleur immédiate d'hydratation  
EMI0005.0028     
    Dans l'exemple 5 ci-après on trouvera une description  spécifique du calcul des chaleurs immédiates d'hydra  tation et du pourcentage d'oxyde de calcium qui a  réagi.  



  Un procédé empirique qui peut être appliqué pour  déterminer le degré d'avancement de la réaction pro  voquée par le broyage consiste à introduire 200 g du  mélange     cimentaire    dans un récipient bien isolé, à  ajouter, sous agitation, 200     cm3    d'eau, et à mesurer  l'élévation de la température trois minutes après  l'addition de l'eau. Avant le broyage, l'augmentation  de la température de l'échantillon en trois minutes  est généralement supérieure à 280 C si le mélange  contient la quantité préférée d'oxyde de calcium.

    Toutefois, après un broyage     suffisant    pour assurer la  réaction désirée et former un produit     cimentaire    de  haute qualité, l'élévation de la température d'un tel  mélange est de préférence inférieure à environ 110 C,  et pour obtenir les résultats optima l'augmentation de  la température doit être inférieure à un cinquième  de l'augmentation de la température avant le broyage,  donc     inférieure    à environ     5,51,    C. Toutefois, ce pro  cédé n'est pas particulièrement exact, et le procédé  précédent pour déterminer le pourcentage d'oxyde de  calcium qui a réagi en se basant sur des mesures de  la chaleur immédiate     d'hyratation    est plus précis et  préféré par conséquent.  



  Des déterminations périodiques du pourcentage  d'oxyde de calcium qui a réagi peuvent être faites sur  des échantillons du mélange broyé au cours du  broyage pour établir le moment auquel le produit de  réaction     cimentaire    désiré s'est formé sous l'action    du broyage par attrition. Le temps nécessaire pour  former le produit de réaction     cimentaire    varie con  sidérablement avec la quantité et la structure phy  sique de la matière traitée et le procédé de broyage  utilisé.  



  Après avoir été broyé pour obtenir les produits de  réaction désirés, le mélange     cimentaire    est souvent  mélangé avec un additif tel qu'un retardateur pour  régler la vitesse à laquelle le ciment fait prise lorsqu'il  est gâché avec de l'eau. Le gypse peut servir de re  tardateur et il est avantageusement utilisé dans la       proportion        de        2,5    à     5'%        en        poids        du        mélange        entier.     Comme le produit     cimentaire    de l'invention fait prise  relativement vite,

   il est souvent souhaitable d'incor  porer au mélange un retardateur plus efficace que le  gypse. Des exemples de tels retardateurs sont l'acide  tartrique, l'acide gluconique, l'acide citrique, l'acide       adipique,    le saccharose, les résidus de mélasse de  sucre de canne et les     lignosulfonates.    Le retardateur  finement divisé est mélangé au matériau     cimentaire     suivant l'invention par un procédé classique quel  conque. Si on le désire, le retardateur peut être in  corporé aux matières premières avant le broyage par  attrition, et il est ensuite mélangé au cours du bro  yage.

   De même, d'autres additifs     utilisés    pour le  ciment Portland, comme le chlorure de calcium en  vue d'accélérer la prise, peuvent être mélangés au  ciment de l'invention.  



  Le ciment obtenu peut être gâché avec de l'eau  sans incorporer d'agrégat, et le mortier obtenu de  cette façon est exceptionnellement résistant. Toutefois,  pour lui conférer plus de corps, le ciment peut être      additionné- d'un agrégat,     comme    c'est le cas habituel  pour le ciment Portland. On peut     utiliser    du sable ou  des agrégats grossiers. La     quantité    d'agrégat dépend  de la     résistance    désirée du béton     final.    En général,  on peut utiliser 2 à 6 parties en poids d'agrégat. On  mélange intimement de l'eau à la poudre     cimentaire     en quantité suffisante pour l'humidifier et l'hydrater.

    Une gamme eau: ciment (poids d'eau: poids de  ciment) d'environ 0,45 à 0,60 est préférable pour  beaucoup de mélanges préparés par le procédé de  l'invention, mais cette quantité n'est pas critique et  elle varie avec les matières qui sont broyées ensemble  ainsi qu'avec le degré de broyage. Le poids de l'agré  gat n'est pas compris dans les calculs. Le béton est       affaibli    si on utilise un excès d'eau tel qu'il appa  raisse une solution aqueuse fluide distincte du corps  de la matière     cimentifère    mouillée.  



  L'avantage majeur du procédé de l'invention est  d'éliminer le four et la cuisson onéreux qu'on con-    sidérait jusqu'à présent comme     essentiels    pour la  fabrication d'un ciment<B>du</B> type Portland. Par consé  quent, le     prix    de la cimenterie et le coût de son fonc  tionnement sont fortement réduits. En outre, la pous  sière produite au cours de la cuisson est pratiquement       éliminée    et cela permet d'exécuter le procédé en     ville.     



  On trouvera ci-après des exemples spécifiques de  la préparation du ciment suivant l'invention.  <I>Exemple 1</I>  Une poudre     cimentaire    est préparée en mélan  geant 100 parties en poids de ponce à 840     g,    avec  environ 32 parties en poids d'oxyde de calcium à  840     #t    pour former un mélange     cimentaire.        Le    séchage  de la ponce n'est pas nécessaire étant donné qu'elle       ne        contient        qu'environ        2,

  %        en        poids        d'humidité.        La     ponce et le mélange     cimentaire    ont la composition  suivante     exprimée    en pour-cent en poids.

    
EMI0006.0028     
  
    CaO <SEP> SiOz <SEP> A1203 <SEP> Fe203 <SEP> <B>MgO</B> <SEP> Alc. <SEP> S03 <SEP> Divers <SEP> Total
<tb>  Ponce <SEP> 0,88 <SEP> 69 <SEP> 15 <SEP> 1,3 <SEP> 0,90 <SEP> 1,3 <SEP> 1,3 <SEP> 10,32 <SEP> 100
<tb>  Mélange <SEP> cimentaire <SEP> 25 <SEP> 51 <SEP> 11,2 <SEP> 0,97 <SEP> 0,67 <SEP> 0,97 <SEP> 0,97 <SEP> 9,22 <SEP> 100       Le mélange     cimentaire    est broyé par attrition pen  dant 1 heure dans un petit broyeur à boulets consti  tué par un cylindre rotatif en acier d'une hauteur de  61 cm et d'un diamètre de 61 cm contenant des bou  lets en acier d'un diamètre de<B>31,8</B> mm jouant le rôle  d'élément broyeur.

   La granulométrie de la     quasi-          totalité    de la poudre     cimentaire    broyée obtenue est       inférieure    à 74     #t.     



       Le    degré d'avancement de la réaction entre l'oxyde  de calcium et les autres     constituants    du     ciment    est  déterminé en comparant la chaleur dégagée avant le  broyage par attrition avec celle dégagée après le  broyage poussé. On additionne 200 g du mélange       cimentaire    avant le broyage de 200     cm7-    d'eau dans  un récipient doublé de verre et bien isolé. La tem  pérature de l'eau avant de la     mélanger    avec le     ciment     est de     21O    C. Trois minutes après le mélange du ci  ment et de l'eau, la température du mélange s'élève  à 520 C, soit une élévation de température de 310 C.

    Après le broyage de 1 heure, on refait une expérience  identique. La température de l'eau est de 210 C avant  son mélange avec les 200     cm3    du mélange     cimentaire.     Toutefois, après avoir mélangé les 200     cm3    d'eau et  les 200 g de ciment broyé et après avoir abandonné  le mélange pendant 3 minutes dans le récipient isolé,  la température est de 260 C ce qui ne représente  qu'une élévation de température de     51)    C. Il en dé  coule que le quasi-totalité de l'oxyde de calcium du  mélange     cimentaire    a réagi avec les autres constituants  du ciment au cours du broyage pour former des pro  duits de réaction qui diffèrent de l'oxyde de calcium  libre.  



  Le mélange     cimentaire    broyé par attrition est en  suite mélangé avec du sable d'Ottawa qui est un    agrégat classique     utilisé    pour l'essai des     ciments.    On  utilise 1 partie en poids de la poudre     cimentaire    pour  3 parties en poids de sable. De l'eau est ajoutée de  façon à obtenir un rapport eau: ciment de 0,50.  



  Le mélange     cimentaire    humidifié est ensuite moulé  en le versant dans un récipient comportant des cavités  cubiques de 50,8 mm de côté ce qui constitue la di  mension et le type de moule utilisés habituellement  pour façonner des cubes de mortier d'essai.

   Les cubes  façonnés obtenus sont durcis dans une chambre hu  mide pour obtenir des cubes de mortier ayant les  résistances suivantes à la compression,     exprimées    en       kg/cm2     
EMI0006.0055     
  
    Durcissement <SEP> de <SEP> 7 <SEP> jours <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 52,7
<tb>  Durcissement <SEP> de <SEP> 14 <SEP> jours <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 72,8
<tb>  Durcissement <SEP> de <SEP> 28 <SEP> jours <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 137,1
<tb>  Durcissement <SEP> de <SEP> 60 <SEP> jours <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> . <SEP> 189,8       En utilisant le même ciment mélangé avec du  sable d'Ottawa et de l'eau dans les mêmes propor  tions que ci-dessus, des cubes de 50,8 mm sont mou  lés de la manière décrite plus haut.

   Toutefois, les  cubes sont durcis à la vapeur d'eau et non plus dans  une chambre humide. Après un durcissement de 6  heures à la vapeur, les cubes de mortier ont une ré  sistance à la compression d'environ 94,2     kg/cm2.    Il  en ressort qu'il est possible d'obtenir un matériau  résistant à partir de la poudre     cimentaire    hydrau  lique préparée par le procédé de broyage par attri  tion suivant l'invention sans recourir à la cuisson  habituelle employée dans la fabrication du ciment  Portland.

        <I>Exemple 2</I>  Dans un procédé analogue à celui décrit dans  l'exemple 1, on mélange 100 parties en poids de  cendres volantes d'une granulométrie d'environ 840  avec 39,3 parties en poids d'oxyde de calcium d'une  
EMI0007.0001     
  
    CaO <SEP> SiO2 <SEP> <B>A1203</B> <SEP> Fe203 <SEP> <B>MgO</B> <SEP> S03 <SEP> Divers <SEP> Total
<tb>  Cendres <SEP> volantes <SEP> 2,5 <SEP> 42 <SEP> 23 <SEP> 22 <SEP> 0,80 <SEP> 0,70 <SEP> 9 <SEP> 100
<tb>  Mélange <SEP> cimentaire <SEP> 30 <SEP> 29,4 <SEP> 16,1 <SEP> 15,4 <SEP> 0,56 <SEP> 0,49 <SEP> 8,05 <SEP> 100       Le broyage par attrition du mélange est     exécuté     pendant 50 minutes dans le broyeur à boulets décrit  dans l'exemple 1. Pendant 25 des 50 minutes de  broyage, le broyeur est chauffé par une flamme de  gaz pour établir une température intérieure de 2600 C.  



  Avant le broyage, un échantillon de 200 g du mé  lange combiné avec 200 ce d'eau dans un récipient  bien isolé présente une élévation de température de  21 à 50,5  C, soit de 29,50 C après trois minutes.  Après les 50 minutes de broyage par attrition, la  matière     cimentaire    broyée est refroidie à la tempéra  ture ordinaire.

   On mélange 200 g de la matière broyée  par attrition, à 210 C, dans le récipient isolé avec  200     cms    d'eau à     21()    C et en trois minutes la tempé  rature n'atteint que     26o    C, ce qui représente un ac  croissement de 50 C.     Il    est clair, par     conséquent,    que  pratiquement tout l'oxyde de calcium libre du mé  lange a réagi au cours du broyage par attrition.  



  Un mélange de 1 partie en poids de la poudre de  ciment avec trois parties en poids de sable d'Ottawa,  
EMI0007.0009     
  
    CaO <SEP> SiO <SEP> A1203 <SEP> Fe2O3 <SEP> <B>MgO</B> <SEP> Alc. <SEP> S03 <SEP> Divers <SEP> Total
<tb>  Mélange <SEP> cimentaire <SEP> 63 <SEP> 23 <SEP> 5,5 <SEP> 2,0 <SEP> 0,70 <SEP> 0,68 <SEP> 1,3 <SEP> 3,82 <SEP> 100       Comme le mélange de sable et d'argile contient       environ    8     %        en        poids        d'humidité,        il        est        séché    à       149()    C jusqu'à une teneur en humidité de 1,

  5 0/0 en  poids avant de le mélanger     avec    l'oxyde de calcium.  



  Avant le broyage, l'essai de 200 g du mélange  avec 200     cm3    d'eau indique une augmentation de  température de 21 à<B>980C</B> en trois minutes après la  combinaison du mélange     cimentaire    et de l'eau dans  le récipient isolé. Cela correspond à une élévation- de  température de 770 C. Toutefois, après le broyage par  attrition, 200 g du mélange broyé mélangés avec  200     cms    d'eau donnent une élévation de température  de 21 à 280 C, soit 70 C seulement. Ici encore, l'essai  montre clairement qu'entre l'oxyde de calcium et les  autres constituants du mélange, il se produit une réac  tion qui conduit à la formation d'un ciment.  



  Comme dans les exemples précédents, on moule  des cubes de 50,8 mm en utilisant 1 partie en poids  de ciment et 3 parties en poids de sable d'Ottawa.  Un rapport pondéral eau: ciment est de 0,60. Des  cubes de 50,8 mm du mélange moulés comme ci-des  sus et durcis à la vapeur pendant 6 heures ont une  résistance à la compression de<B>135</B>     kg/cm2.    Les mêmes    granulométrie d'environ 840     g.    Les cendres volantes       contiennent        moins        d'environ    1     %        en        poids        d'humi-          dité.    L'analyse des cendres volantes et du mélange    <RTI  

   ID="0007.0033">   cimentaire    obtenu est donnée ci-après en pour-cent  en poids.    le rapport pondéral eau: ciment étant de 0,52, est  ensuite moulé en cubes de 50,8 mm     comme    décrit  dans l'exemple 1. Quand les cubes ont fait prise, la  moitié d'entre eux sont durcis pendant 6 heures à la  vapeur. Les cubes durcis à la vapeur ont une résis  tance à la compression de 266     kg/cm2.    Les autres  cubes sont durcis à l'eau. Après 28 jours, les     cubes     durcis à l'eau ont une résistance à la compression de  232     kg/cm2.     



  En utilisant le même ciment sans agrégat, un rap  port eau : ciment de 0,46, et en les durcissant à la  vapeur pendant 6 heures, les cubes de 50,8 mm ont  une résistance à la compression extrêmement élevée,  à savoir de 302     kg/cm2.     



  <I>Exemple 3</I>  Une poudre     cimentaire    dont la composition est  donnée ci-après est préparée en mélangeant de l'argile  et du sable à 840     1,    avec l'oxyde de calcium à 840     1,.       cubes de béton durcis à l'eau ont une résistance à la  compression de 98     kg/cm2    après 7 jours et de 143       kg/cm2    après 14 jours.  



  En     utilisant    le même mélange     cimentaire    broyé  par attrition sans agrégat, on moule des cubes de  50,8 mm et on les durcit à la vapeur pendant 6 heures.  Les blocs de béton obtenus ont une résistance à la  compression de 232 kg/ce.  



  <I>Exemple 4</I>  On prépare un mélange     cimentaire    à partir d'oxyde  de calcium pur de 840     #t    et d'oxyde d'aluminium an  hydre chimiquement pur pulvérulent dans les propor  tions suivantes  
EMI0007.0048     
  
    CaO <SEP> A1203 <SEP> Total
<tb>  Mélange <SEP> cimentaire <SEP> 30 <SEP> 70 <SEP> 100       Le mélange est broyé pendant 40 minutes dans le  broyeur à boulets décrit dans l'exemple 1. Au cours  des 30 dernières minutes du broyage, le broyeur est       chauffé    extérieurement par une     flamme    de gaz pour  y établir une température de     260o    C.

        Avant le broyage, la température au cours du gâ  chage du mélange avec 200     cm3    dans le récipient  isolé passe de 21 à 470 C en 3 minutes. Après le  broyage par attrition, en répétant l'essai, la tempé  rature ne passe de     21o    C qu'à 230 C. Cela indique que  la réaction entre l'oxyde de calcium et l'oxyde d'alu  minium sous l'effet du broyage par attrition est pra  tiquement complète.  



  On moule des cubes de 50,8     mm    en     utilisant    le  mélange     cimentaire    et le sable d'Ottawa à raison de  1 partie du mélange pour 3 parties de sable. On uti  lise un rapport pondéral eau: ciment de 0,60 et les  cubes sont séchés à l'air. La résistance à la compres  sion des cubes est de 36,7     lcg/cm2    après 7 jours.  



  En utilisant le même mélange     cimentaire,    des  cubes de 50,8 mm sont coulés sans agrégat. Le rap  port eau : ciment est de 0,52. Durcis à la vapeur pen  dant 6 heures, les cubes obtenus ont une résistance à  la compression de 86,6     kg/cm2.     



  <I>Exemple 5</I>  On prépare un mélange de 1,25 partie d'argile       koalinique,    de 1,25 partie de sable de     Cowell    et de  2,5 parties d'oxyde de calcium. L'argile contient     en-          viron        35        %        d'oxyde        d'aluminium,        48        %        de        silice,

            13        %        d'eau        et    4     %        d'alcali        et        de        matières        non        déter-          minées.        Le        sable        contient        85,75        %        de        silice,        11,

  48        0/0          d'alumine,        1,86        %        d'autres        oxydes,        le        restant        étant     constitué par des matières non déterminées.  



  Ce mélange de matières premières est broyé pen  dant 10 heures dans un broyeur à boulets, après quoi  
EMI0008.0050     
    Par le même procédé de calcul, on détermine les chaleurs immédiates d'hydratation pour les matières  premières non broyées mélangées mécaniquement en proportion correcte pour des périodes de 4 et de 15  minutes.    C à 4     mn.    (non broyé) = 82,6     Cal/g     C à 15     mn.    (non broyé) = 139     Cal/g       On calcule ensuite le pour-cent d'oxyde de calcium  
EMI0008.0055     
  
EMI0008.0056     
    on le soumet à des mesures physiques et on déter  mine la quantité d'oxyde de calcium qui a réagi.

   Le  mélange broyé a une densité de 2,59, une finesse  déterminée par la perméabilité à l'air procédé     Blaine     de 6420     cm2/g,    une perte au feu de 9820 C, 9,07 0/0       en        poids,    y     compris        une        teneur        de        1,10        %        en        C02,     une teneur en humidité libre ou superficielle     d'en-          viron        1,

  8        %        en        poids        et        environ        6,2        %        en        poids        d'eau     du réseau d'argile     éliminable    seulement à des tempé  ratures au-dessus d'environ 650  C.  



  La quantité d'oxyde de calcium qui a réagi est  calculée comme suit. Les capacités calorifiques à 4  minutes et à 15 minutes du calorimètre, du thermo  mètre et de 50 g d'eau sont déterminées par un pro  cédé connu.  



  La capacité calorifique à 4 minutes du     calori-          mètre,    du thermomètre et de l'eau est de 65,2 Cal et  celle à 15 minutes est de 69,3 Cal. On détermine en  suite, au thermomètre de     Beckman,    la température  initiale de l'eau du calorimètre et on introduit un  échantillon pesant 6,82644 g dans le     calorimètre.    La  température maximum est alors observée pour la pre  mière période de 4 minutes et aussi pour la première  période de 15 minutes.  



  Les chaleurs     immédiates    d'hydratation sont cal  culées en utilisant la formule suivante dans laquelle  on     néglige    la chaleur absorbée par le mélange     cimen-          taire    en raison de son effet     mineur    sur le     calcul        final     du pourcentage d'oxyde de calcium qui a réagi. C  représente la chaleur immédiate d'hydratation en calo  ries par gramme d'échantillon.

      La raison d'établir les chaleurs d'hydratation à 4  et à 15 minutes et de calculer sur les deux bases le  pourcentage d'oxyde de calcium qui a réagi est d'ob  tenir des informations concernant le taux d'hydrata  tion et la valeur réelle de la quantité d'oxyde de cal  cium qui a réagi, ces deux valeurs variant en fonc  tion de la composition et du degré de broyage.      Lé mélange     cimentaire    broyé au degré indiqué     ci-          dessus    est mélangé avec du sable à raison de 1 partie  de ciment pour 2,75 parties de sable, puis gâché avec  0,38 partie d'eau. Ce mélange est introduit dans des  moules cubiques pour former des cubes en mortier  plastique de 50,8 mm.

   On procède en tout point sui  vant les normes     ASTM.    Les moules et leur contenu       sont        maintenus    à     210C    à     100%        d'humidité        relative     pendant 1 jour.

   Les échantillons sont ensuite     démou-          lés        et        maintenus    à     une        humidité        relative        de        100        %        et     à une température de 210 C.  



  On détermine les résistances à la compression de  trois cubes à 3 jours, et de trois autres cubes après  7 jours. La résistance après 3 jours est de 90     kg/cm2     et de 108     kg/cm2    après 7 jours.  



  <I>Exemple 6</I>  Un mélange non broyé identique en proportions  et en composition à celui de l'exemple 5 est utilisé ici,  mais l'argile et le sable sont séchés au four avant de  
EMI0009.0024     
    Après achèvement du broyage, la poudre     cimen-          taire    obtenue a une densité de 2,56, une finesse     Blaine     par perméabilité à l'air de 6000     cm2/g,    une perte au       feu    à     9820        C        de        7,

  79%        en        poids        et        une        teneur        en          CO.,        de        1,21%        en        poids.     



  Pour déterminer le pourcentage d'oxyde de cal  cium qui a réagi au cours du broyage, on détermine  de la façon décrite dans l'exemple 5 la chaleur  d'hydratation du mélange non broyé et du mélange  broyé. La mesure de la chaleur immédiate     d'hydra-          tation    à 4     minutes        indique        que        82,5        %        de        l'oxyde        de     calcium ont réagi,

   celle de la chaleur immédiate       d'hydratation    à     15        minutes        indique        que        83,8        %        de     l'oxyde de calcium ont réagi.  



  Des cubes en mortier plastique sont faits de la  poudre     cimentaire    de la façon décrite dans l'exemple  5. Après durcissement, la résistance à la compression  après 3 jours des cubes est de 62,9     kg/cm2    et celle  après 7 jours est de 108     kg/cm2.     



  <I>Exemple 8</I>  On reprend le procédé de l'exemple 7 mais on uti  lise 2,5 kg de     Célite    (terre d'infusoires) au lieu du  schiste de     Monterey.    L'analyse de la terre d'infusoires  donne les résultats suivants  
EMI0009.0068     
    La densité après 10 heures de traitement au broyeur  à boulets est de 2,30, la finesse     Blaine    par perméa  bilité à l'air est de 6610     cm2/g,    la perte au feu à       9820        C        est        de        8,

  98        %        en        poids        et        la        teneur        en        C02          est        de        0,78        %        en        poids.       les broyer avec l'oxyde de calcium. Le mélange est  traité au broyeur à boulets pendant 15 heures.  



  Après ce broyage, la densité du mélange est de  2,72, la finesse     Blaine    de 6350     cm2/g,    la perte au feu  à     9820        C        est        de        6,53        %        en        poids        et        la        teneur        en        CO.          est        de        0,

  38        %.        L'eau        du        réseau        d'argile        représente          donc        environ        6,1%.     



  Les mesures de chaleur immédiate d'hydratation  à 4 minutes et à 15 minutes, respectivement, indiquent  que la quantité d'oxyde de calcium qui a réagi est de       78,3        %        et        de        71,9        %        respectivement.     



  Les essais de compression de cubes en mortier  plastique faits de ce ciment par le procédé de l'exem  ple 5 indiquent une résistance après 3 jours de 134  kg/cm' et une résistance après 7 jours de 174     kg/cm2.     <I>Exemple 7</I>  Un mélange de 2,5 kg de schiste de     Monterey    et  de 2,5 kg d'oxyde de calcium est traité au broyeur  à boulets pendant 10 heures.

   L'analyse du schiste de       Monterey    donne les résultats suivants    Les calculs de la quantité d'oxyde de calcium qui  a réagi, basés sur la chaleur immédiate d'hydratation  à 4     minutes,        donnent        une        valeur        de        85,8        %        et        la        cha-          leur    immédiate d'hydratation à 15 minutes indique       que        84,

  5        %        en        poids        de        l'oxyde        de        calcium        ont        réagi.     



  La poudre     cimentaire    est façonnée en cubes de  mortier plastique par le procédé décrit dans l'exemple  5 et soumis à des essais de résistance à la compres  sion. La résistance à la compression est de 106     kg/cm2     après 3 jours et 178     kg/cm2    après 7 jours.

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS 1. Procédé pour préparer, sans cuisson des consti tuants, un ciment en poudre, caractérisé en ce qu'on broie par attrition, à l'état sensiblement sec un mé- lange contenant (A)
    5 à 75'% en poids d'oxyde de calcium et 95 à 25 % en poids d'un mélange (B) apte à réagir avec l'oxyde de calcium, contenant comme constituants essentiels de la silice et de l'alumine,
    les solides non volatils réactifs des deux mélanges pré- cités représentant au moins 80 % du poids total,
    et on poursuit le broyage jusqu'à ce qu'au moins en- viron 50 % en poids de l'oxyde de calcium aient réagi sous l'action du broyage, comme déterminé par la chaleur immédiate d'hydratation du mélange broyé. II. Ciment en poudre, d'une granulométrie en substance entièrement inférieure à 74 #t" obtenu par le procédé suivant la revendication 1. SOUS-REVENDICATIONS 1.
    Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que le mélange (B) comprend le carbonate de calcium, le carbonate de magnésium et/ou un mélange de ces carbonates. 2. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que le mélange (B) comprend de l'oxyde de fer. 3. Procédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que le mélange (B) comprend l'oxyde de fer, et le carbonate de calcium, le carbonate de magné sium et/ou un mélange de ces carbonates. 4.
    Procédé suivant la sous-revendication 3, carac térisé en ce que le mélange (B) contient, par rapport au mélange total, 1 à 941% en poids de silice, en- viron 1 à 941% en poids de l'alumine,
    jusqu'à environ 2510/0. en poids de l'oxyde de fer et jusqu'à environ 50 1% en poids du carbonate. 5.
    Procédé .suivant la sous-revendication 3, carac térisé ën cë@que l'oxyde de calcium (A) représente en- viron 25 à 651% en poids du mélange cimentaire total et le mélangé '(B)
    contient 10 à 401% en poids de silice, 5 à 30'1% en poids d'alumine,
    jusqu'à 12 % en poids d'oxyde de fer et 5 à 301% en poids de carbo- nate. 6, Procédé suivant la revendication I,
    caractérisé en ce que l'humidité éventuelle présente dans le mé- lange cimentaire total est inférieure à 101% en poids à la quantité totale d'oxyde de calcium.
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