EP1194389A1 - Encapsulated metal nodules for the formation of sacrificial anodes in mortar or reinforced concrete and method for the production of said nodules - Google Patents
Encapsulated metal nodules for the formation of sacrificial anodes in mortar or reinforced concrete and method for the production of said nodulesInfo
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- EP1194389A1 EP1194389A1 EP00927332A EP00927332A EP1194389A1 EP 1194389 A1 EP1194389 A1 EP 1194389A1 EP 00927332 A EP00927332 A EP 00927332A EP 00927332 A EP00927332 A EP 00927332A EP 1194389 A1 EP1194389 A1 EP 1194389A1
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- C23F2201/00—Type of materials to be protected by cathodic protection
- C23F2201/02—Concrete, e.g. reinforced
Definitions
- the present invention relates to the technical field of protection against corrosion of metal reinforcements of reinforced concrete or similar structures.
- metallic reinforcements in particular steel
- This passivation ensures in the most common uses a correct protection of concrete metal reinforcements.
- this mode of protection of reinforcements is ineffective in the case of structures immersed in sea water or liable to be in contact with Cl " ions which destroy the passivity of steel reinforcements.
- This protection can either involve the connection of the armatures to a direct current source to circulate a protective current therein, or involve sacrificial anodes based on one or more metals having an electrochemical potential lower than that of iron.
- the invention relates more particularly to the second method which ensures protection of the metal reinforcements by the use of sacrificial anodes.
- the sacrificial anodes formed by the grains of zinc are oxidized in place of the metal reinforcements which are then protected.
- each nodule comprises:
- the nodules according to the invention have the advantage, when they are used in a mortar or a concrete during the preparation and use thereof, of not reacting immediately.
- the sacrificial anodes formed by the metal cores are not consumed prematurely and there is no untimely release of gas insofar as the cores are liable to react strongly with the very alkaline aqueous medium of the mortar or concrete.
- This advantageous characteristic of the nodules mainly results from the mechanical and physico-chemical qualities of the protective covering of the nuclei.
- the protective covering of the nodules is made of any suitable material or material having mechanical resistance characteristics and physicochemical properties in accordance with the function of the nodules according to the invention.
- the protective envelope can be made of a polymer or a resin sufficiently hard after polymerization to form around the core a waterproof shell capable of withstanding impact and abrasion resulting from mixing with the aggregates of the mortar or implementation concrete. Furthermore, this polymer or this resin will be liable to be altered by the alkaline character of the mortar or concrete so that after a certain time, corresponding at least to the partial setting time of the mortar or concrete, allow the establishment of the reactions of redox involving the nucleus.
- the protective envelope consists of a shell which is porous to water and which has suitable mechanical strength and which is impregnated or covered with a water-repellent product intended to be altered over time, by the alkaline nature of the medium for implementing the nodules, to constitute a temporary barrier to water.
- the porous shell is preferably made from a calcium-based compound.
- the shell is for example based on limestone or even more preferably, based on cement.
- the water-repellent product is chosen so as to be alterable by the alkalis of the mortar in order, after its degradation, to allow the passage of water and of the ions responsible for the redox reactions.
- the water-repellent product is chosen from silicones, silanes, siloxanes, stearates, fatty acids, paraffin or mixtures thereof.
- each nodule comprises one or more conductive strands associated with the core. These strands in direct contact with the nuclei of the nodules and surrounded jointly with the nuclei by the protective envelopes promote the circulation of electric currents within the mortar or concrete implementing the nodules according to the invention.
- the electrically conductive strands are made of any suitable material inert with respect to the galvanic couples formed by the cores and the reinforcements.
- the conductive strands are preferably made of carbon fibers.
- the invention also relates to a method of manufacturing nodules intended to constitute sacrificial anodes in a mortar, reinforced concrete or the like, characterized in that it consists in coating, metal cores containing one or more metals or metal alloys chosen from those with an electrochemical potential lower than that of iron, of a protective envelope which, when using nodules for the preparation and the implementation of a mortar, concrete or the like:
- the envelope can be produced by coating the cores with any material having the properties required in accordance with the function of the nodules.
- This coating can be carried out by any method adapted to the nature of the cores and of the material or materials constituting the protective envelope such as, for example and without limitation, by kneading, soaking, spraying, deposition in a fluidized bed.
- the manufacturing process consists in producing the protective envelopes around the cores, in: • possibly screening the cores,
- the powder used is for example a powder based on calcium or its compounds such as a powder based on limestone.
- the powder used is a powder or based on cement.
- the quantity of cement used represents a mass of approximately " 50 to 70% of the mass of the nodules.
- this shell After agglomeration, in a kind of shell, of the powder around the nuclei, this shell is crystallized to give it sufficient mechanical strength.
- a powder based on limestone or cement it is used as crystallizer an aqueous solution of silicate (s) applied to the hulls.
- the crystallizer preferably used is an aqueous solution of sodium silicate.
- an aqueous solution of sodium silicate is used at a concentration of approximately 20% in an amount representing a mass of at most 10% of the mass of cement used to form the hulls.
- the alteration of the water repellent product breaks the temporary barrier it formed and allows the development of redox reactions involving the nuclei.
- the nature of the porous shell advantageously contributes to the cohesion of the nodules with the mortar or the concrete in which they are used.
- the nodules thus produced and in accordance with the invention can be used in mortars, concretes or the like for the production of new works or for the repair of altered works.
- the nodules represent, preferably but not necessarily, at most 10% by mass of the total mass of aggregates and cement.
- nodules are used in mortars, concretes or the like which are not very alkaline in nature such as, for example, mortars or concretes involving an organic binder, it can be envisaged to correct the alkalinity by the addition of alkaline active elements such as for example sodium hydroxide.
- Aluminum foundry waste is used to make the cores. It is then proceeded as follows to manufacture from this waste nodules in accordance with the invention.
- a water-repellent solution is applied by kneading to the crystallized shells of the nodules. This solution is, of course, applied in sufficient quantity, ie approximately 1 to 5% of the total weight, to ensure good recovery and / or good impregnation of the shells.
- the nodules are dried either by spreading for 24 hours on a flat and ventilated area, or by kneading under a flow of dry air.
- the nodules thus produced are then in accordance with the invention and ready to be used in the manufacture of a mortar, a concrete or the like.
- the joint coating, by the protective envelope, of the carbon fibers forming conductive strands with the cores ensures intimate and electrically effective contact between the carbon fibers and the sacrificial anodes formed by the cores. During the implementation of the nodules, this electrical contact is then favored by the development of aluminate crystals in the vicinity of the nucleus.
- Example 2 The procedure is substantially the same as for Example 1, except that step 5 of mixing the cores with carbon fibers is omitted.
- nodules according to the invention for preparing a mortar having a workability of approximately 30 minutes.
- composition of such a mortar could be:
- Such a mortar can then be used for repair operations or corrosion prevention operations as a coating in particular.
- nodules according to the invention for preparing a concrete having a workability of approximately 30 minutes.
- composition of such concrete could be:
- Nodules according to the invention from 2 to 6 mm 200 kg • for a total of aggregates of 2200 kg
- the nodules are used directly for the preparation of mortars or concretes intended to be implemented immediately or at least quickly.
- the nodules according to the invention can also be added to commercially available dry or wet mortars or concrete ready for use. We will then choose to introduce the nodules just before using the material. Of course, it will be checked beforehand that the duration of handling, of the mortar or ready-mixed concrete supplied, is compatible with the reaction time of the nodules.
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Abstract
The invention relates to mortar and reinforced concrete used in the building industry and civil engineering. The inventive nodules respectively comprise: a metal core containing one or several metals or metal alloys chosen from those which have an electrochemical potential which is lower than that of iron, and a protective envelope surrounding the core and made in such a way that when the nodules are used to produce and apply a mortar, concrete or the like, sufficient mechanical resistance is provided when mixing occurs with grains that make up mortar, concrete or the like and a temporary barrier against water is established at least until the mortar, concrete or the like has set. The invention can be used to repair reinforced concrete structures which have been damaged by corrosion.
Description
NODULES METALLIQUES ENCAPSULES DESTINES A FORMER ENCAPSULATED METAL NODULES FOR FORMING
DES ANODES SACRIFICIELLES DANS UN MORTIER OU UN BETON ARMESACRIFICIAL ANODES IN MORTAR OR REINFORCED CONCRETE
ET PROCEDE DE FABRICATION DE TELS NODULESAND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH NODULES
DOMAINE TECHNIQUE :TECHNICAL AREA :
La présente invention concerne le domaine technique de la protection contre la corrosion des armatures métalliques d'ouvrages en béton armé ou analogue. Il est connu que les armatures métalliques, en acier notamment, connaissent un phénomène de passivation lors de leur mise en oeuvre dans des mortiers ou des bétons hydrauliques compte tenu de la forte alcalinité de ces derniers résultats de la dissolution des alcalins du ciment. Cette passivation assure dans les utilisations les plus communes une protection correcte des armatures métalliques béton. Cependant, ce mode de protection des armatures est inopérant dans le cadre des ouvrages immergés dans de l'eau de mer ou susceptibles d'être en contact avec des ions Cl" qui détruisent la passivité des armatures en acier.The present invention relates to the technical field of protection against corrosion of metal reinforcements of reinforced concrete or similar structures. It is known that metallic reinforcements, in particular steel, undergo a passivation phenomenon when they are used in mortars or hydraulic concretes, taking into account the high alkalinity of these latter results of the dissolution of alkalis in cement. This passivation ensures in the most common uses a correct protection of concrete metal reinforcements. However, this mode of protection of reinforcements is ineffective in the case of structures immersed in sea water or liable to be in contact with Cl " ions which destroy the passivity of steel reinforcements.
Tel est notamment le cas des ouvrages d'art qui font l'objet de salage pendant la période hivernale en vue de lutter contre le verglas. En présence d'ions chlore en forte concentration le pH du béton diminue et la passivation disparaît de sorte que les armatures métalliques se trouvent alors le siège de phénomènes d'oxydation qui entraînent des désordres dans la structure de l'ouvrage. En effet, il apparaît à la surface des armatures une rouille foisonnante entraînant une fissuration et un éclatement du béton des ouvrages d'art. De même, l'oxydation des armatures entraîne un affaiblissement structurel de celles-ci qui peut être préjudiciable à la tenue aux efforts des ouvrages concernés.This is particularly the case of engineering structures which are subject to salting during the winter period in order to fight against ice. In the presence of chlorine ions in high concentration the pH of the concrete decreases and the passivation disappears so that the metal reinforcements are then the seat of oxidation phenomena which cause disorders in the structure of the structure. Indeed, it appears on the surface of the reinforcements a profuse rust causing cracking and bursting of the concrete of the structures. Likewise, the oxidation of the reinforcements leads to a structural weakening of these which can be detrimental to the resistance to the forces of the structures concerned.
La présence de forte concentration en ion Cl' n'est la seule cause de la baisse du pH initialement élevé, traduisant un vieillissement plus ou moins prématuré du béton. En effet, cette baisse au fil du temps, est aussi le résultat de l'action du gaz carbonique atmosphérique qui se fixe, en présence d'humidité, sur la chaux libérée en fin d'hydratation du ciment, dans le cadre d'une réaction, dite de carbonatation. Cette
réaction conduit à dépassiver les armatures du béton armé qui sont alors l'objet de la corrosion et de la formation de rouille expansive.The presence of a high concentration of Cl ' ion is not the only cause of the initially high pH drop, reflecting a more or less premature aging of the concrete. Indeed, this drop over time, is also the result of the action of atmospheric carbon dioxide which is fixed, in the presence of moisture, on the lime released at the end of hydration of the cement, as part of a reaction, called carbonation. This This reaction leads to the reinforcement of the reinforced concrete reinforcements which are then subject to corrosion and the formation of expansive rust.
TECHNIQUE ANTERIEURE :PRIOR TECHNIQUE:
Afin de lutter contre ces phénomènes de corrosion, il est connu de mettre en oeuvre ce qu'il est convenu d'appeler une protection anodique des armatures. Cette protection peut soit faire intervenir le branchement des armatures à une source de courant continue pour y faire circuler un courant de protection, soit faire intervenir des anodes sacrificielles à base d'un ou plusieurs métaux présentant un potentiel électrochimique inférieur à celui du fer.In order to combat these corrosion phenomena, it is known to use what is known as anodic protection of the reinforcements. This protection can either involve the connection of the armatures to a direct current source to circulate a protective current therein, or involve sacrificial anodes based on one or more metals having an electrochemical potential lower than that of iron.
L'invention concerne plus particulièrement la seconde méthode qui assure une protection des armatures métalliques par la mise en oeuvre d'anodes sacrificielles.The invention relates more particularly to the second method which ensures protection of the metal reinforcements by the use of sacrificial anodes.
Dans ce domaine particulier, la demande FR 2 689 921 propose par exemple d'incorporer des particules à base de zinc au sein d'un mortier ou d'un béton de réparation destiné à être appliqué localement sur des régions de l'ouvrage à réparer dans lesquelles les armatures métalliques ont subi une forte corrosion. Compte tenu de la différence de potentiel électrochimique entre le fer et le zinc, il se développe au sein du mortier de réparation en contact avec les armatures oxydées, des réactions d'oxydoréduction qui contribuent à réduire la rouille formée sur les armatures. De plus, il se forme une sorte de pile qui polarise les armatures de manière à les protéger.In this particular field, application FR 2 689 921 proposes, for example, to incorporate particles based on zinc within a mortar or repair concrete intended to be applied locally to regions of the structure to be repaired. in which the metal reinforcements have undergone strong corrosion. Given the difference in electrochemical potential between iron and zinc, oxidation-reduction reactions develop within the repair mortar in contact with the oxidized reinforcements which contribute to reducing the rust formed on the reinforcements. In addition, a kind of battery is formed which polarizes the reinforcements so as to protect them.
Ainsi, les anodes sacrificielles constituées par les grains de zinc se trouvent oxydées en lieu et place des armatures métalliques qui sont alors protégées.Thus, the sacrificial anodes formed by the grains of zinc are oxidized in place of the metal reinforcements which are then protected.
Une telle méthode permet dans certaines situations d'assurer une réparation, une restauration et une protection suffisante des armatures et du béton qui les renferme.Such a method makes it possible in certain situations to ensure repair, restoration and sufficient protection of the reinforcements and of the concrete which contains them.
Cependant, il est apparu que, dans d'autres situations, la différence de potentiel électrochimique entre l'acier des l'armatures et le zinc n'était pas suffisante pour assurer une protection efficace desdites armatures. Il doit alors être envisagé de mettre en œuvre des métaux ou des alliages présentant un potentiel électrochimique inférieur à celui du Zinc tel que par exemple l'Aluminium. Toutefois, l'aluminium réagit fortement dans le milieu aqueux très alcalin que constitue un mortier ou un
béton frais. Cette réaction conduit alors à un fort dégagement d'hydrogène entraînant des désordres au sein du béton ou mortier qui voit alors sa résistance mécanique réduite.However, it appeared that, in other situations, the difference in electrochemical potential between the steel of the reinforcements and the zinc was not sufficient to ensure effective protection of said reinforcements. It should then be considered to use metals or alloys having an electrochemical potential lower than that of Zinc such as for example Aluminum. However, aluminum reacts strongly in the very alkaline aqueous medium constituted by a mortar or a fresh concrete. This reaction then leads to a strong release of hydrogen causing disorders within the concrete or mortar which then sees its mechanical strength reduced.
Il apparaît donc le besoin de disposer de moyens permettant de mettre en œuvre en tant qu'anodes sacrificielles dans des mortiers, des bétons ou analogue des métaux ou des alliages de métaux fortement réactif en milieu aqueux très alcalin sans risque de voir altérer les qualités mécaniques du mortier ou du béton par des dégagements gazeux résultant de réactions d'électrolyse se développant en relation avec les anodes métalliques. Par ailleurs, il est apparu que, lors de la mise en oeuvre des particules de zinc dans un mortier ou un béton hydraulique, des réactions d'électrolyse interviennent spontanément entre le zinc, les alcalins du ciment et l'eau. Ces réactions entraînent alors une consommation partielle du zinc avant que celui-ci n'ait pu réagir avec les armatures à réparer ou à protéger. II apparaît donc le besoin de disposer de moyens permettant de bloquer temporairement les réactions d'électrolyse entre les anodes sacrificielles utilisées et les constituants du mortier et du béton de mise en oeuvre de manière à autoriser l'utilisation en tant qu'anodes sacrificielles dans un mortier, un béton ou analogue de métaux , d'alliages ou de composés présentant un potentiel électrochimique inférieur voir très inférieur à celui du fer ou des aciers constitutifs des armatures.It therefore appears the need to have means making it possible to use, as sacrificial anodes in mortars, concretes or the like, metals or metal alloys which are highly reactive in very alkaline aqueous medium without the risk of altering the mechanical qualities. mortar or concrete by gassing resulting from electrolysis reactions developing in relation to the metal anodes. Furthermore, it has appeared that, when the zinc particles are used in a mortar or hydraulic concrete, electrolysis reactions occur spontaneously between the zinc, the alkalis of the cement and the water. These reactions then lead to a partial consumption of the zinc before it has been able to react with the reinforcements to be repaired or protected. It therefore appears the need to have means making it possible to temporarily block the electrolysis reactions between the sacrificial anodes used and the constituents of the mortar and of the implementation concrete so as to authorize the use as sacrificial anodes in a mortar, concrete or the like of metals, alloys or compounds having a lower or even much lower electrochemical potential than that of iron or the steel constituting the reinforcements.
EXPOSE DE L'INVENTION :PRESENTATION OF THE INVENTION:
Afin d'atteindre cet objectif, l'invention concerne des nodules métalliques destinés à constituer des anodes sacrificielles dans un mortier, un béton armé ou analogue, caractérisés en ce que chaque nodule comprend :In order to achieve this objective, the invention relates to metal nodules intended to constitute sacrificial anodes in a mortar, reinforced concrete or the like, characterized in that each nodule comprises:
- un noyau métallique contenant un ou plusieurs métaux ou alliages métalliques choisis parmi ceux présentant un potentiel électrochimique inférieur à celui du fer,
- et une enveloppe protectrice, entourant le noyau, réalisée de manière, lors de l'utilisation des nodules pour la préparation et la mise en œuvre d'un mortier, béton ou analogue, à:a metallic core containing one or more metals or metallic alloys chosen from those having an electrochemical potential lower than that of iron, - And a protective envelope, surrounding the core, made so, when using the nodules for the preparation and implementation of a mortar, concrete or the like, to:
• d'une part, présenter une résistance mécanique suffisante pour résister à un malaxage avec des granulats constitutifs du mortier, béton, ou analogue,On the one hand, have sufficient mechanical strength to withstand mixing with aggregates constituting the mortar, concrete, or the like,
• et, d'autre part, constituer une barrière temporaire à l'eau, jusqu'à une prise partielle au moins du mortier, béton ou analogue.• and, on the other hand, constitute a temporary water barrier, until at least a partial setting of the mortar, concrete or the like.
Les nodules selon l'invention présentent l'avantage, lorsqu'ils sont mis en œuvre dans un mortier ou un béton pendant la préparation et l'utilisation de celui-ci, de ne pas réagir immédiatement. Ainsi, les anodes sacrificielles constituées par les noyaux métalliques ne sont, pas consommées prématurément et il ne se produit pas de dégagement intempestif de gaz dans la mesure où les noyaux seraient susceptibles de réagir fortement avec le milieu aqueux très alcalin du mortier ou du béton. Cette caractéristique avantageuse des nodules résulte principalement des qualités mécaniques et physico-chimiques de l'enveloppe protectrice des noyaux. En effet, cette enveloppe présente la résistance mécanique requise pour supporter sans se briser les contraintes de choc et d'abrasion auxquelles les nodules sont soumis lors de la préparation, du gâchage ou du malaxage du mortier, du ~béton ou analogue en toupie ou bétonnière notamment. Cette résistance mécanique associée à la caractéristique hydrofuge des enveloppes empêche tout contact prématuré des noyaux avec le milieu aqueux alcalin. De plus, le caractère temporaire des propriétés hydrofuges de l'enveloppe protectrice permet d'assurer une sorte d'effet retard qui permet aux réactions d'oxydo-réduction faisant intervenir les noyaux de ne s'établir qu'après une prise partielle au moins du mortier ou du béton. Ainsi, ces réactions ne se développent que lorsque le béton ou le mortier a été mis en œuvre et présente une résistance suffisante pour pouvoir supporter d'éventuels dégagements de gaz, d'hydrogène notamment, sans risque de déformation plastique et/ou de désordre structurel tel que des micro-fissures par exemple. La mise en œuvre des nodules selon l'invention permet donc d'obtenir des mortiers, des bétons ou analogues qui présentent tout à la fois des caractéristiques de résistance mécanique compatible avec leur usage dans des ouvrages d'art, par
exemple, et des propriétés chimiques adaptées à la protection et la réparation des armatures métalliques.The nodules according to the invention have the advantage, when they are used in a mortar or a concrete during the preparation and use thereof, of not reacting immediately. Thus, the sacrificial anodes formed by the metal cores are not consumed prematurely and there is no untimely release of gas insofar as the cores are liable to react strongly with the very alkaline aqueous medium of the mortar or concrete. This advantageous characteristic of the nodules mainly results from the mechanical and physico-chemical qualities of the protective covering of the nuclei. Indeed, this casing has the required mechanical strength to withstand without breaking the constraints of shock and abrasion to which the nodules are subjected during the preparation, mixing or kneading of mortar, concrete or the like in ~ router or mixer especially. This mechanical resistance associated with the water-repellent characteristic of the envelopes prevents any premature contact of the nuclei with the alkaline aqueous medium. In addition, the temporary nature of the water-repellent properties of the protective covering makes it possible to ensure a kind of retarding effect which allows redox reactions involving the nuclei to be established only after at least a partial setting. mortar or concrete. Thus, these reactions only develop when the concrete or mortar has been used and has sufficient strength to be able to withstand possible releases of gas, in particular hydrogen, without the risk of plastic deformation and / or structural disorder. such as micro-cracks for example. The implementation of the nodules according to the invention therefore makes it possible to obtain mortars, concretes or the like which at the same time have mechanical strength characteristics compatible with their use in engineering structures, by example, and chemical properties suitable for the protection and repair of metal reinforcements.
Les noyaux des nodules sont de préférence constitués de ou contiennent principalement un métal choisi parmi l'aluminium, le magnésium, le zinc ou des alliages de ceux-ci. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, les noyaux sont constitués à partir de déchets de fonte d'aluminium qui constituent un matériau relativement bon marché. L'invention offre ainsi une possibilité de recyclage pour ces déchets difficiles à réutiliser par ailleurs.The nuclei of the nodules preferably consist of or mainly contain a metal chosen from aluminum, magnesium, zinc or alloys of these. According to an advantageous characteristic of the invention, the cores are made from cast aluminum waste which is a relatively inexpensive material. The invention thus offers a possibility of recycling for this waste which is difficult to reuse elsewhere.
Les noyaux des nodules présentent, de préférence mais non exclusivement, une granulométrie moyenne comprise entre 1 et 10 mm environ tandis que les nodules présentent une granulométrie de préférence mais non exclusivement comprise entre 2 et 11 mm environ. Cette granulométrie peut varier selon l'utilisation qui sera faite des nodules. Ainsi, cette gamme de granulométrie peut être utilisée pour une incorporation dans un béton. En revanche, dans le cas d'une incorporation dans un mortier il est préférable de mettre en œuvre des nodules présentant une granulométrie moyenne de 2 à 6 mm environ ou possédant des noyaux de granulométrie moyenne de 1 à 4 mm environ.The nuclei of the nodules have, preferably but not exclusively, an average particle size of between 1 and 10 mm approximately while the nodules have a particle size preferably but not exclusively of between 2 and 11 mm approximately. This particle size can vary depending on the use that will be made of the nodules. Thus, this range of grain sizes can be used for incorporation into concrete. On the other hand, in the case of incorporation into a mortar it is preferable to use nodules having an average particle size of 2 to 6 mm approximately or having cores with an average particle size of 1 to 4 mm.
L'enveloppe protectrice des nodules est réalisée en toute matière ou matériau approprié présentant des caractéristiques de résistance mécanique et des propriétés physico-chimique conformes à la fonction des nodules selon l'invention.The protective covering of the nodules is made of any suitable material or material having mechanical resistance characteristics and physicochemical properties in accordance with the function of the nodules according to the invention.
Ainsi, l'enveloppe protectrice peut être réalisée dans un polymère ou une résine suffisamment dure après polymérisation pour former autour du noyau une coque étanche à l'eau capable de résister aux chocs et à l'abrasion résultant du brassage avec les granulats du mortier ou du béton de mise en œuvre. Par ailleurs, ce polymère ou cette résine seront susceptibles d'être altérés par le caractère alcalin du mortier ou du béton pour après un certain temps, correspondant au moins au temps de prise partielle du mortier ou béton, permettre l'établissement des réactions d'oxydoréduction faisant intervenir le noyau.Thus, the protective envelope can be made of a polymer or a resin sufficiently hard after polymerization to form around the core a waterproof shell capable of withstanding impact and abrasion resulting from mixing with the aggregates of the mortar or implementation concrete. Furthermore, this polymer or this resin will be liable to be altered by the alkaline character of the mortar or concrete so that after a certain time, corresponding at least to the partial setting time of the mortar or concrete, allow the establishment of the reactions of redox involving the nucleus.
Selon une autre caractéristique préférée de l'invention, l'enveloppe protectrice est constituée d'une coque poreuse à l'eau qui présente une résistance mécanique adaptée et qui est imprégnée ou recouverte d'un produit hydrofuge destiné
à être altéré dans le temps, par le caractère alcalin du milieu de mise en oeuvre des nodules, pour constituer une barrière temporaire à l'eau.According to another preferred characteristic of the invention, the protective envelope consists of a shell which is porous to water and which has suitable mechanical strength and which is impregnated or covered with a water-repellent product intended to be altered over time, by the alkaline nature of the medium for implementing the nodules, to constitute a temporary barrier to water.
La coque poreuse est réalisée, de préférence, dans un composé à base de calcium. La coque est par exemple à base de calcaire ou de manière encore plus préférée, à base de ciment.The porous shell is preferably made from a calcium-based compound. The shell is for example based on limestone or even more preferably, based on cement.
Le produit hydrofuge est choisi de manière à être altérable par les alcalins du mortier pour, après sa dégradation, autoriser le passage de l'eau et des ions responsables des réactions d'oxydo-réduction. De manière préférée mais non strictement nécessaire, le produit hydrofuge est choisi parmi les silicones, les silanes, les siloxanes, les stéarates, les acides gras, la paraffine ou des mélanges de ceux-ci.The water-repellent product is chosen so as to be alterable by the alkalis of the mortar in order, after its degradation, to allow the passage of water and of the ions responsible for the redox reactions. Preferably but not strictly necessary, the water-repellent product is chosen from silicones, silanes, siloxanes, stearates, fatty acids, paraffin or mixtures thereof.
Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque nodule comprend un ou plusieurs brins conducteurs associés au noyau. Ces brins en contact direct avec les noyaux des nodules et entourés conjointement avec les noyaux par les enveloppes protectrices favorisent la circulation des courants électriques au sein du mortier ou du béton mettant en œuvre les nodules conformes à l'invention. Les brins électriquement conducteurs sont réalisés en tout matériau approprié inerte par rapport aux couples galvaniques formés par les noyaux et les armatures. Les brins conducteurs sont de préférence constitués par des fibres de carbone.According to another characteristic of the invention, each nodule comprises one or more conductive strands associated with the core. These strands in direct contact with the nuclei of the nodules and surrounded jointly with the nuclei by the protective envelopes promote the circulation of electric currents within the mortar or concrete implementing the nodules according to the invention. The electrically conductive strands are made of any suitable material inert with respect to the galvanic couples formed by the cores and the reinforcements. The conductive strands are preferably made of carbon fibers.
L'invention concerne également un procédé de fabrication de nodules destinés à constituer des anodes sacrificielles dans un mortier, un béton armé ou analogue, caractérisé en ce qu'il consiste à enrober, des noyaux métalliques contenant un ou plusieurs métaux ou alliages métalliques choisis parmi ceux présentant un potentiel électrochimique inférieur à celui du fer, d'une enveloppe protectrice qui, lors de l'utilisation des nodules pour la préparation et la mise en œuvre d'un mortier, béton ou analogue:The invention also relates to a method of manufacturing nodules intended to constitute sacrificial anodes in a mortar, reinforced concrete or the like, characterized in that it consists in coating, metal cores containing one or more metals or metal alloys chosen from those with an electrochemical potential lower than that of iron, of a protective envelope which, when using nodules for the preparation and the implementation of a mortar, concrete or the like:
* d'une part, présente une résistance mécanique suffisante pour résister à un malaxage avec des granulats constitutifs du mortier, béton, ou analogue,* on the one hand, has sufficient mechanical strength to withstand kneading with aggregates constituting mortar, concrete, or the like,
* et, d'autre part, constitue une barrière temporaire à l'eau, jusqu'à la prise du mortier, béton ou analogue, au moins.* and, on the other hand, constitutes a temporary barrier to water, until the setting of the mortar, concrete or the like, at least.
Ainsi, l'enveloppe peut être réalisée par enrobage des noyaux au moyen de tout matériau présentant les propriétés requises conformément à la fonction des
nodules. Cet enrobage peut être effectué par toute méthode adaptée à la nature des noyaux et du ou des matériaux constitutifs de l'enveloppe protectrice telle que, par exemple et de manière non limitative, par malaxage, trempage, projection, dépôt en lit fluidisé. Selon une caractéristique préférée de l'invention, le procédé de fabrication consiste pour réaliser les enveloppes protectrices autour des noyaux, à: • tamiser éventuellement les noyaux,Thus, the envelope can be produced by coating the cores with any material having the properties required in accordance with the function of the nodules. This coating can be carried out by any method adapted to the nature of the cores and of the material or materials constituting the protective envelope such as, for example and without limitation, by kneading, soaking, spraying, deposition in a fluidized bed. According to a preferred characteristic of the invention, the manufacturing process consists in producing the protective envelopes around the cores, in: • possibly screening the cores,
• agglomérer une poudre autour des noyaux pour former des coques poreuses autour desdits noyaux, • cristalliser les coques pour leur conférer un caractère protecteur et résistant à l'abrasion,• agglomerate a powder around the cores to form porous shells around said cores, • crystallize the shells to give them a protective and abrasion resistant character,
• appliquer sur les coques cristallisées un produit hydrofuge destiné à être altéré par le caractère alcalin du milieu de mise en œuvre des nodules. La poudre mise en œuvre est par exemple une poudre à base de calcium ou de ses composés telle qu'une poudre à base de calcaire. De manière préférée, la poudre utilisée est une poudre de ou à base de ciment.• apply to the crystallized hulls a water-repellent product intended to be altered by the alkaline character of the environment in which the nodules are used. The powder used is for example a powder based on calcium or its compounds such as a powder based on limestone. Preferably, the powder used is a powder or based on cement.
Dans le cas d'une utilisation de ciment sec pour la réalisation des coques, la quantité de ciment employée représente une masse d'environ "50 à 70% de la masse des nodules.In the case of using dry cement for making the shells, the quantity of cement used represents a mass of approximately " 50 to 70% of the mass of the nodules.
Après agglomération, en une sorte de coque, de la poudre autour des noyaux, cette coque est cristallisée pour lui conférer une résistance mécanique suffisante. Dans le cas d'une poudre à base de calcaire ou de ciment, il est utilisé en tant que cristallisant une solution aqueuse de silicate(s) appliquée sur les coques. Le cristallisant utilisé de préférence est une solution aqueuse de silicate de soude. Ainsi pour assurer la cristallisation des coques formées par agglomération de poudre de ciment autour des noyaux, il est utilisé une solution aqueuse de silicate de sodium à une concentration d'environ 20 % dans une quantité représentant une masse d'au plus 10 % de la masse de ciment mis en œuvre pour constituer les coques. Les coques ainsi réalisées présentent un caractère poreux, l'invention préconise donc d'y appliquer un produit hydrofuge qui recouvre et/ou imprègne les
coques. Ce produit hydrofuge est choisi de manière à pouvoir être altéré par le caractère alcalin du mortier, béton ou analogue de mise en œuvre de nodules. Le produit hydrofuge permet, tout d'abord, d'empêcher toute diffusion d'eau et d'ions au travers des coques des nodules pendant une durée correspondant au moins à la durée nécessaire au mortier ou béton pour prendre ou acquérir une raideur suffisante pour ne plus être sensible aux éventuels dégagements gazeux que serait susceptible d'engendrer l'oxydation des noyaux. Ensuite, l'altération du produit hydrofuge permet une rupture de la barrière temporaire qu'il formait et autorise le développement des réactions d'oxydo-réduction faisant intervenir les noyaux. Par ailleurs, il doit être noté que la nature de la coque poreuse contribue avantageusement à la cohésion des nodules avec le mortier ou le béton dans lequel ils sont mis en œuvre.After agglomeration, in a kind of shell, of the powder around the nuclei, this shell is crystallized to give it sufficient mechanical strength. In the case of a powder based on limestone or cement, it is used as crystallizer an aqueous solution of silicate (s) applied to the hulls. The crystallizer preferably used is an aqueous solution of sodium silicate. Thus, to ensure the crystallization of the shells formed by agglomeration of cement powder around the cores, an aqueous solution of sodium silicate is used at a concentration of approximately 20% in an amount representing a mass of at most 10% of the mass of cement used to form the hulls. The hulls thus produced have a porous character, the invention therefore recommends applying a water-repellent product which covers and / or impregnates the cockles. This water-repellent product is chosen so as to be able to be altered by the alkaline nature of the mortar, concrete or the like using nodules. The water-repellent product makes it possible, first of all, to prevent any diffusion of water and ions through the shells of the nodules for a period corresponding at least to the period necessary for the mortar or concrete to take or acquire sufficient stiffness to no longer be sensitive to any gassing that could result from the oxidation of the nuclei. Then, the alteration of the water repellent product breaks the temporary barrier it formed and allows the development of redox reactions involving the nuclei. Furthermore, it should be noted that the nature of the porous shell advantageously contributes to the cohesion of the nodules with the mortar or the concrete in which they are used.
Comme cela était dit précédemment le produit hydrofuge est choisi parmi les silanes, les silicones, les siloxanes, les stéarates, les acides gras, la paraffine, ou des mélanges de ceux-ci, avec une préférence pour les silanes. Ce produit hydrofuge est appliqué sur les coques cristallisées dans une proportion représentant de préférence mais non exclusivement 1 à 5 % en masse de la masse totale des nodules.As mentioned above, the water-repellent product is chosen from silanes, silicones, siloxanes, stearates, fatty acids, paraffin, or mixtures thereof, with a preference for silanes. This water-repellent product is applied to the crystallized hulls in a proportion preferably but not exclusively representing 1 to 5% by mass of the total mass of the nodules.
Les nodules ainsi réalisés et conformes à l'invention peuvent être mis en œuvre dans des mortiers, des bétons ou analogues pour la réalisation d'ouvrages neufs ou pour la réparation d'ouvrages altérés.The nodules thus produced and in accordance with the invention can be used in mortars, concretes or the like for the production of new works or for the repair of altered works.
Dans le cas d'une utilisation pour la préparation de mortiers ou de bétons hydrauliques, les nodules représentent, de préférence mais non nécessairement, au plus 10 % en masse de la masse totale de granulats et de ciment.In the case of use for the preparation of mortars or hydraulic concretes, the nodules represent, preferably but not necessarily, at most 10% by mass of the total mass of aggregates and cement.
Dans la mesure où les nodules sont mis en œuvre dans des mortiers, des bétons ou analogues qui ne sont par nature très alcalins tel que par exemple les mortiers ou les bétons faisant intervenir un liant organique, il peut être envisagé de corriger l'alcalinité par l'adjonction d'éléments actifs alcalins tels que par exemple de la soude.Insofar as the nodules are used in mortars, concretes or the like which are not very alkaline in nature such as, for example, mortars or concretes involving an organic binder, it can be envisaged to correct the alkalinity by the addition of alkaline active elements such as for example sodium hydroxide.
Les exemples qui suivent permettront de mieux comprendre l'invention dans ses différents aspects relatifs aux nodules, à leur fabrication et à leur mise en œuvre.
MEILLEURE MANIERE DE REALISER L'INVENTION :The examples which follow will make it possible to better understand the invention in its various aspects relating to the nodules, to their manufacture and to their implementation. BEST WAY TO IMPLEMENT THE INVENTION:
EXEMPLESEXAMPLES
EXEMPLE 1 - FABRICATION DE NODULES CONFORMES A L'INVENTION AVEC DES BRINS CONDUCTEURS EN FIBRES DE CARBONESEXAMPLE 1 MANUFACTURE OF NODULES CONFORMING TO THE INVENTION WITH CARBON FIBER CONDUCTING STRANDS
Des déchets de fonderie d'aluminium sont utilisés pour constituer les noyaux. Il est ensuite procédé de la manière suivante pour fabriquer à partir de ces déchets des nodules conformes à l'invention.Aluminum foundry waste is used to make the cores. It is then proceeded as follows to manufacture from this waste nodules in accordance with the invention.
1) On brasse, pendant 5 minutes environ, les déchets métalliques de façon à défaire les éventuels agrégats de déchets.1) The metallic waste is stirred for approximately 5 minutes so as to undo any waste aggregates.
2) On tamise les déchets pour sélectionner des noyaux présentant une coupure granulométrique comprise entre 1 et 4 mm.2) The sieves are screened to select cores with a particle size cut between 1 and 4 mm.
3) On lave les noyaux sélectionnés sous eau courante pendant environ 5 minutes avec agitation.3) The selected nuclei are washed under running water for approximately 5 minutes with stirring.
4) On égoutte puis on sèche à l'air chaud les noyaux lavés.4) The washed cores are drained and then dried with hot air.
5) On mélange 10 kg de noyaux ainsi préparés avec 10 g de fibres de carbone pour dispersion dans une bétonnière ou un pétrin ou autre malaxeur.5) 10 kg of cores thus prepared are mixed with 10 g of carbon fibers for dispersion in a concrete mixer or a kneader or other mixer.
6) On malaxe pendant environ 15 à 20 minutes en introduisant progressivement de 5 kg de ciment du type CPA CEM I ou CPJ CEM II, jusqu'à agglomération d'une coque de ciment autour de chaque noyau. On ajoute si nécessaire de 1 à 2 kg de ciment pour parfaire l'enrobage.6) Mix for approximately 15 to 20 minutes by gradually introducing 5 kg of cement of the CPA CEM I or CPJ CEM II type, until agglomeration of a cement shell around each core. If necessary, add 1 to 2 kg of cement to perfect the coating.
7) On poursuit le malaxage pendant 30 minutes environ en pulvérisant une solution aqueuse de silicate de soude à concurrence de 10% maximum du poids du
ciment ajouté afin d'assurer une cristallisation des coques de ciment aggloméré. Il se développe alors une réaction exothermique et il peut apparaître nécessaire de refroidir la cuve de malaxage soit par un jet d'eau extérieur, soit par un flux d'air frais à l'intérieur. Il doit être noté que le caractère exothermique de la réaction est avantageusement mis à profit pour assurer une évaporation de l'eau de la solution de silicates avant développement de réactions d'oxydo-réduction au niveau des noyaux.7) The mixing is continued for approximately 30 minutes by spraying an aqueous solution of sodium silicate up to a maximum of 10% of the weight of the cement added to ensure crystallization of the agglomerated cement shells. An exothermic reaction then develops and it may appear necessary to cool the mixing tank either by an external water jet or by a flow of fresh air inside. It should be noted that the exothermic nature of the reaction is advantageously used to ensure evaporation of the water from the silicate solution before the development of redox reactions at the nuclei.
8) On fait refroidir ensuite les noyaux enrobés de leur coque cristallisée en procédant par exemple à un épandage des nodules sur une surface plane et aérée. Le refroidissement complet des nodules peut demander de 2 à 4 heures .8) The cores coated with their crystallized shell are then cooled by, for example, spreading the nodules on a flat and ventilated surface. It may take 2 to 4 hours for the nodules to cool completely.
9) Après refroidissement complet, on applique par malaxage une solution hydrofuge sur les coques cristallisées des nodules. Cette solution est, bien entendu, appliquée en quantité suffisante, soit environ 1 à 5 % du poids total, pour assurer un bon recouvrement et/ou une bonne imprégnation des coques.9) After complete cooling, a water-repellent solution is applied by kneading to the crystallized shells of the nodules. This solution is, of course, applied in sufficient quantity, ie approximately 1 to 5% of the total weight, to ensure good recovery and / or good impregnation of the shells.
10) Enfin, on assure un séchage des nodules soit par épandage pendant 24 heures sur une zone plane et aérée, soit par malaxage sous un flux d'air sec.10) Finally, the nodules are dried either by spreading for 24 hours on a flat and ventilated area, or by kneading under a flow of dry air.
Les nodules ainsi fabriqués sont alors conformes à l'invention et prêts à être employés dans la fabrication d'un mortier, d'un béton ou analogue.The nodules thus produced are then in accordance with the invention and ready to be used in the manufacture of a mortar, a concrete or the like.
Il doit être noté que l'enrobage conjoint, par l'enveloppe protectrice, des fibres de carbone formant des brins conducteurs avec les noyaux assure un contact intime et électriquement efficace entre les fibres de carbone et les anodes sacrificielles formées par les noyaux. Lors de la mise en œuvre des nodules, ce contact électrique se trouve ensuite favorisé par le développement de cristaux d'aluminates au voisinage du noyau.
EXEMPLE 2 - FABRICATION DE NODULES SELON L'INVENTION SANS BRINSIt should be noted that the joint coating, by the protective envelope, of the carbon fibers forming conductive strands with the cores ensures intimate and electrically effective contact between the carbon fibers and the sacrificial anodes formed by the cores. During the implementation of the nodules, this electrical contact is then favored by the development of aluminate crystals in the vicinity of the nucleus. EXAMPLE 2 - MANUFACTURE OF NODULES ACCORDING TO THE INVENTION WITHOUT STRANDS
CONDUCTEURSCONDUCTORS
Il est procédé sensiblement de la même manière que pour l'exemple 1 à la différence près que l'étape 5 de mélange des noyaux avec des fibres de carbone est omise.The procedure is substantially the same as for Example 1, except that step 5 of mixing the cores with carbon fibers is omitted.
EXEMPLE 3 - UTILISATION DES NODULES DANS UN MORTIEREXAMPLE 3 - USE OF NODULES IN A MORTAR
Il est possible d'utiliser des nodules selon l'invention pour préparation d'un mortier présentant une maniabilité de 30 minutes environ.It is possible to use nodules according to the invention for preparing a mortar having a workability of approximately 30 minutes.
La composition d'un tel mortier pourra être:The composition of such a mortar could be:
• Ciment type CPA CEM I ou CPJ CEM II 300 kg• Cement type CPA CEM I or CPJ CEM II 300 kg
• Sable calcaire, siliceux ou silico-calcaire de 0 à 4mm 900 kg• Limestone, siliceous or silico-limestone sand from 0 to 4mm 900 kg
• Nodules selon l'exemple 1 ou 2 de granulométrie• Nodules according to example 1 or 2 of particle size
• de 2 à 6 mm 100 kg • pour un total de granulats de 1300 kg• from 2 to 6 mm 100 kg • for a total of aggregates of 1300 kg
• Eau de gâchage environ 150 litres suivant consistance requise• Mixing water about 150 liters depending on the required consistency
Un tel mortier peut alors être utilisé pour des opérations de réparation ou des opérations de prévention de la corrosion en tant qu'enduit notamment.Such a mortar can then be used for repair operations or corrosion prevention operations as a coating in particular.
EXEMPLE 4 - UTILISATION DES NODULES DANS UN BÉTONEXAMPLE 4 - USE OF NODULES IN CONCRETE
Il est possible d'utiliser des nodules selon l'invention pour préparation d'un béton présentant une maniabilité de 30 minutes environ.It is possible to use nodules according to the invention for preparing a concrete having a workability of approximately 30 minutes.
La composition d'un tel béton pourra être:The composition of such concrete could be:
• Ciment type CPA CEM I ou CPJ CEM II 350 kg• Cement type CPA CEM I or CPJ CEM II 350 kg
• Sable calcaire, siliceux ou silico-calcaire de 0 à 25 mm 1 650 kg• Limestone, siliceous or lime-sand from 0 to 25 mm 1,650 kg
• Nodules selon l'invention de 2 à 6 mm 200 kg • pour un total de granulats de 2200 kg• Nodules according to the invention from 2 to 6 mm 200 kg • for a total of aggregates of 2200 kg
• Eau de gâchage environ 175 litres suivant consistance requise
Lors de l'utilisation des nodules tels que fabriqués selon l'exemple 1 et utilisés dans le cadre d'un mortier selon l'exemple 2 ou d'un béton selon l'exemple 3, la réaction d'électrolyse spontanée au niveau des noyaux démarrera après 2 heures environ de contact avec l'eau de gâchage. Le dégagement d'hydrogène, intervenant alors, sera sans conséquence en raison de la raideur du mortier ou du béton dont une prise partielle sera intervenue.• Mixing water about 175 liters depending on the required consistency When using nodules as manufactured according to Example 1 and used in the context of a mortar according to Example 2 or a concrete according to Example 3, the spontaneous electrolysis reaction at the level of the nuclei will start after approximately 2 hours of contact with the mixing water. The release of hydrogen, which then occurs, will be of no consequence due to the stiffness of the mortar or concrete, a partial setting of which will have occurred.
Par ailleurs, l'apparition d'une différence de potentiel entre la pâte ainsi préparée et appliquée sur un ouvrage à réparer et l'armature en acier de cet ouvrage pourra être contrôlée au moyen d'un appareil de mesure de potentiels à électrodes humide du type "Canin". Une différence de potentiel comprise entre 300 et 1500 mV environ pourra être constatée.Furthermore, the appearance of a potential difference between the paste thus prepared and applied to a work to be repaired and the steel frame of this work can be checked by means of a device for measuring potentials with wet electrodes of the "Canine" type. A potential difference between 300 and 1500 mV approximately can be observed.
Dans les exemples ci-dessus, les nodules sont directement utilisés pour la préparation de mortiers ou de bétons destinés à être mis en œuvre immédiatement ou tout au moins rapidement.In the above examples, the nodules are used directly for the preparation of mortars or concretes intended to be implemented immediately or at least quickly.
Cependant, les nodules selon l'invention peuvent aussi être ajoutés à des mortiers ou béton sec ou humides prêts à l'emploi disponibles dans le commerce. On choisira alors d'introduire les nodules juste avant la mise en oeuvre du matériau. Bien entendu, on s'assurera au préalable que la durée de maniabilité, du mortier ou béton prêt à l'emploi fourni, est compatible avec le temps de réaction des nodules.
However, the nodules according to the invention can also be added to commercially available dry or wet mortars or concrete ready for use. We will then choose to introduce the nodules just before using the material. Of course, it will be checked beforehand that the duration of handling, of the mortar or ready-mixed concrete supplied, is compatible with the reaction time of the nodules.
Claims
REVENDICATIONS :CLAIMS:
1 - Nodules métalliques destinés à constituer des anodes sacrificielles dans un mortier, un béton armé ou analogue, caractérisés en ce que chaque nodule comprend : - un noyau métallique contenant un ou plusieurs métaux ou alliages métalliques choisis parmi ceux présentant un potentiel électrochimique inférieur à celui du fer, - et une enveloppe protectrice, entourant le noyau, réalisée de manière, lors de l'utilisation des nodules pour la préparation et la mise en œuvre d'un mortier, béton ou analogue, à:1 - Metallic nodules intended to constitute sacrificial anodes in a mortar, reinforced concrete or the like, characterized in that each nodule comprises: - a metallic core containing one or more metals or metallic alloys chosen from those having an electrochemical potential lower than that iron, - and a protective envelope, surrounding the core, made so, when using nodules for the preparation and implementation of a mortar, concrete or the like, to:
* d'une part, présenter une résistance mécanique suffisante pour résister à un malaxage avec des granulats constitutifs du mortier, béton, ou analogue,* on the one hand, have sufficient mechanical strength to withstand kneading with aggregates constituting mortar, concrete, or the like,
* et, d'autre part, constituer une barrière temporaire à l'eau, jusqu'à une prise partielle au moins du mortier, béton ou analogue, .* and, on the other hand, constitute a temporary barrier to water, until at least a partial setting of the mortar, concrete or the like,.
2 - Nodules métalliques selon la revendication 1, caractérisés en ce que chaque nodule comprend un ou plusieurs brin(s) conducteur(s) associé(s) au noyau.2 - Metallic nodules according to claim 1, characterized in that each nodule comprises one or more conductive strand (s) associated with the core.
3 - Nodules selon la revendication 1, caractérisés en ce que les brins conducteurs sont constitués par des fibres de carbone. 4 - Nodules selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisés en ce que l'enveloppe protectrice est constituée d'une coque poreuse à l'eau qui présente une résistance mécanique adaptée et qui est imprégnée ou recouverte d'un produit hydrofuge destiné à être altéré dans le temps par le caractère alcalin du milieu de mise en oeuvre des nodules pour constituer une barrière temporaire à l'eau. 5 - Nodules selon la revendication 4, caractérisé en ce que la coque poreuse contient un composé à base de calcium.3 - Nodules according to claim 1, characterized in that the conductive strands consist of carbon fibers. 4 - Nodules according to one of claims 1 to 3, characterized in that the protective envelope consists of a shell porous to water which has a suitable mechanical resistance and which is impregnated or covered with a water-repellent product intended to be altered over time by the alkaline nature of the medium for implementing the nodules to constitute a temporary barrier to water. 5 - Nodules according to claim 4, characterized in that the porous shell contains a calcium-based compound.
6 - Nodules selon la revendication 4, caractérisés en ce que la coque poreuse est à base de ciment.6 - Nodules according to claim 4, characterized in that the porous shell is based on cement.
7 - Nodules selon la revendication 4, caractérisés en ce que la coque poreuse est à base de calcaire.
8 - Nodules selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisés en ce que le produit hydrofuge est choisi parmi les silicones, les siloxanes, les stéarates, les acides gras, la paraffine ou, de préférence, les silanes, ou des mélanges de ceux-ci.7 - Nodules according to claim 4, characterized in that the porous shell is based on limestone. 8 - Nodules according to one of claims 4 to 7, characterized in that the water-repellent product is chosen from silicones, siloxanes, stearates, fatty acids, paraffin or, preferably, silanes, or mixtures of these.
9 - Nodules selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisés en ce que le noyau est constitué d'un métal choisi parmi l'aluminium, le magnésium, le zinc ou des alliages de ceux-ci.9 - Nodules according to one of claims 1 to 8, characterized in that the core consists of a metal chosen from aluminum, magnesium, zinc or alloys thereof.
10 - Nodules selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisés en ce que le noyau est constitué à partir de déchets de fonte d'aluminium.10 - Nodules according to one of claims 1 to 8, characterized in that the core is made from cast aluminum waste.
11 - Nodules selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisés en ce que les noyaux présentent une granulométrie moyenne de 1 à 10 mm.11 - Nodules according to one of claims 1 to 10, characterized in that the cores have an average particle size of 1 to 10 mm.
12 - Nodules selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisés en ce qu'ils présentent une granulométrie moyenne de 2 à 11 mm.12 - Nodules according to one of claims 1 to 10, characterized in that they have an average particle size of 2 to 11 mm.
13 - Mortier caractérisé en ce qu'il comprend des nodules métalliques selon l'une des revendications 1 à 12. 14 - Mortier selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend au plus 10 % en poids de nodules.13 - Mortar characterized in that it comprises metallic nodules according to one of claims 1 to 12. 14 - Mortar according to claim 13, characterized in that it comprises at most 10% by weight of nodules.
15 - Mortier selon la revendication 13 ou 14, caractérisé en ce que les nodules présentent une granulométrie moyenne de 2 à 6 mm environ.15 - Mortar according to claim 13 or 14, characterized in that the nodules have an average particle size of 2 to 6 mm approximately.
16 - Béton caractérisé en ce qu'il comprend des nodules métalliques selon l'une des revendications 1 à 12.16 - Concrete characterized in that it comprises metallic nodules according to one of claims 1 to 12.
17 - Béton selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comprend au plus 10 % en poids de nodules métalliques.17 - Concrete according to claim 16, characterized in that it comprises at most 10% by weight of metal nodules.
18 - Béton selon la revendication 16 ou 17, caractérisé en ce que les nodules présentent une granulométrie moyenne de 2 à 11 mm environ. 19 - Procédé de fabrication de nodules métalliques destinés à constituer des anodes sacrificielles dans un mortier, un béton armé ou analogue, caractérisé en ce qu'il consiste à enrober des noyaux métalliques contenant un ou plusieurs métaux ou alliages métalliques choisis parmi ceux présentant un potentiel électrochimique inférieur à celui du fer, d'une enveloppe protectrice qui, lors de l'utilisation des nodules pour la préparation et la mise en œuvre d'un mortier, béton ou analogue :
* d'une part, présente une résistance mécanique suffisante pour résister à un malaxage avec des granulats constitutifs du mortier, béton, ou analogue,18 - Concrete according to claim 16 or 17, characterized in that the nodules have an average particle size of 2 to 11 mm approximately. 19 - Method for manufacturing metal nodules intended to constitute sacrificial anodes in a mortar, reinforced concrete or the like, characterized in that it consists in coating metal cores containing one or more metals or metal alloys chosen from those having a potential electrochemical lower than that of iron, of a protective envelope which, when using nodules for the preparation and the implementation of a mortar, concrete or the like: * on the one hand, has sufficient mechanical strength to withstand kneading with aggregates constituting mortar, concrete, or the like,
* et, d'autre part, constitue une barrière temporaire à l'eau, jusqu'à une prise partielle au moins du mortier, béton ou analogue, .* and, on the other hand, constitutes a temporary barrier to water, until at least a partial setting of the mortar, concrete or the like,.
20 - Procédé de fabrication de nodules métalliques selon la revendication 19, caractérisé en ce que, pour réaliser l'enveloppe protectrice, il consiste notamment à :20 - A method of manufacturing metal nodules according to claim 19, characterized in that, to produce the protective envelope, it consists in particular in:
• tamiser éventuellement les noyaux, • agglomérer une poudre autour des noyaux pour former des coques poreuses autour desdits noyaux,• possibly sift the cores, • agglomerate a powder around the cores to form porous shells around said cores,
• cristalliser les coques pour leur conférer un caractère protecteur et résistant à l'abrasion,• crystallize the shells to give them a protective and abrasion-resistant character,
• appliquer sur les coques cristallisées un produit hydrofuge destiné à être altéré par le caractère alcalin du milieu de mise en œuvre des nodules.• apply to the crystallized hulls a water-repellent product intended to be altered by the alkaline character of the environment in which the nodules are used.
21 - Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en œuvre une poudre à base de calcium ou de ses composés pour réaliser les coques. 22 - Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en œuvre une poudre à base de ciment pour réaliser les coques.21 - Process according to claim 20, characterized in that it consists in using a powder based on calcium or its compounds to produce the shells. 22 - Process according to claim 20, characterized in that it consists in using a cement-based powder to produce the shells.
23 - Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il mettre en oeuvre une charge de ciment représentant 50 à 70 % du poids des nodules.23 - Method according to claim 22, characterized in that it implement a cement load representing 50 to 70% of the weight of the nodules.
24 - Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en œuvre une poudre à base de calcaire pour réaliser les coques.24 - Process according to claim 20, characterized in that it consists in using a powder based on limestone to produce the shells.
25 - Procédé selon l'une des revendications 21 à 24, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en œuvre en tant que cristallisant une solution aqueuse de silicate(s) et de préférence de silicate de soude.25 - Method according to one of claims 21 to 24, characterized in that it consists in using as crystallizing an aqueous solution of silicate (s) and preferably sodium silicate.
26 - Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il consiste à mettre en œuvre en tant que cristallisant une solution aqueuse de silicates et de
préférence de silicate de soude, représentant en poids au plus 10 % environ du poids de ciment mis en œuvre.26 - Process according to claim 22, characterized in that it consists in using as an crystallizer an aqueous solution of silicates and preferably sodium silicate, representing by weight at most about 10% of the weight of cement used.
27 - Procédé selon l'une des revendications 20 à 26, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer en tant que produit hydrofuge un produit choisi parmi les silicones, les siloxanes, les stéarates, les acides gras, la paraffine ou, de préférence, les silanes, ou des mélanges de ceux-ci.27 - Method according to one of claims 20 to 26, characterized in that it consists in applying as a water-repellent product a product chosen from silicones, siloxanes, stearates, fatty acids, paraffin or, preferably , silanes, or mixtures thereof.
28 - Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce qu'il consiste à utiliser une masse de produit hydrofuge représentant 1 à 5 % environ de la masse totale de noyaux enrobés de leur coque cristallisée. 29- Procédé selon l'une des revendications 19 à 28, caractérisé en ce qu'il consiste à associer les noyaux métalliques à des brins conducteurs avant de procéder à l'enrobage conjoint des noyaux et des brins.
28 - Process according to claim 27, characterized in that it consists in using a mass of water-repellent product representing 1 to 5% approximately of the total mass of cores coated with their crystallized shell. 29- Method according to one of claims 19 to 28, characterized in that it consists in associating the metal cores with conductive strands before proceeding to the joint coating of the cores and strands.
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