FR2507651A1 - Procede et composition de traitement de surface de matieres a base de ciment, et structure obtenue a base de ciment - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE LE TRAITEMENT DES SURFACES DE BETON FRAIS DE CIMENT PORTLAND. ELLE SE RAPPORTE A UN PROCEDE SELON LEQUEL LA SURFACE DU BETON FRAIS RECOIT UNE COMPOSITION APPLIQUEE PAR SAUPOUDRAGE ET FORMEE PAR UN MELANGE DE POUDRE DE CIMENT ALUMINEUX ET DE GYPSE, AVEC EVENTUELLEMENT UN INHIBITEUR DE GONFLEMENT A L'ETAT HUMIDE. APRES APPLICATION, LA COMPOSITION EST INTRODUITE DANS LA SURFACE A LA TRUELLE. APRES DURCISSEMENT, LA COUCHE SUPERFICIELLE EST IMPERMEABLE AUX FLUIDES ET A UNE TRES GRANDE RESISTANCE A L'ABRASION. APPLICATION A LA REALISATION DE STRUCTURES D'ETANCHEMENT EN BETON.
Description
La présente invention concerne un procédé et une composition de traitement
de la surface de matières à base
de ciment, ainsi qu'une structure obtenue à base de ciment.
Plus précisément, l'invention concerne le traite-
ment de la surface de matières à base de ciment Portland
frais En particulier, elle concerne un procédé et une com-
position destinés à former une surface durcie ayant une
résistance élevée à la compression et possédant une imper-
méabilité importante aux fluides tout en possédant une du-
reté superficielle et une résistance à l'abrasion accrue ainsi qu'une plus grande résistance mécanique initiale,
ces propriétés étant obtenues par secouage à sec, c'est-à-
saupoudrage, d'un mélange de ciment alumineux et de gypse à la surface de béton frais à base de ciment Portland Plus précisément, l'invention concerne un procédé de traitement de surface mettant en oeuvre une composition cimentaire sèche contenant un ciment alumineux et du gypse, saupoudrée sur du béton frais de ciment Portland La composition peut
éventuellement contenir des additifs.
Les expressions "compositions cimentaires et "systèmes cimentaires" utilisées dans le présent mémoire désignent des compositions qui possèdent de façon générale la caractéristique de durcir en présence d'eau, et elles se rapportent notamment aux étanchements, aux couches de revêtement ou couches protectrices et analogues ainsi qu'aux mélanges avec des aggrégats et de l'eau tels que le béton, le mortier, un coulis et les produits formés à partir de
tels mélanges.
L'expression "ciment alumineux" utilisée dans le présent mémoire désigne les matières cimentaires normalement
considérées dans la technique comme contenant, comme prin-
cipaux constituants cimentaires, de l'aluminate monocalcique (Ca O: A 1203), tels qu'un ciment à teneur élevée en alumine et un ciment à base d'aluminate de calcium Des exemples de ciments alumineux disponibles dans le commerce, convenant à la mise en oeuvre de l'invention, sont la "Lumnite" de Lehigh Portland Cement Company, et le ciment à teneur élevée en alumine "Fondu" ou u Secar" de Lonestar La Farge Aluminous Cement Company, Ltd Certains ciments alumineux disponibles dans le commerce peuvent contenir une addition de gypse, à titre de préparation du clinker avant fixation Le gypse n'est ajouté que comme adjuvant pour la fabrication et on considère qu'il donne au ciment une teneur en SO 3 égale ou inférieure à 2,5 % On a déjà ajouté du gypse en petite quantité à des ciments alumineux après cuisson, à titre
d'adjuvant de réglage de prise.
Le terme 'gypse" utilisé dans le présent mémoire désigne le gypse connu des hommes du métier, le sulfate de calcium Ca SO 4 et ses diverses formes telles que le sulfate de calcium anhydre, l'hémihydrate de sulfate de calcium,
le dihydrate de sulfate de calcium ainsi que le gypse cal-
ciné, le gypse calciné sous pression et le plâtre de Paris.
Des exemples de gypses disponibles dans le commerce convenant à la mise en oeuvre de l'invention sont le gypse calciné à pression élevée vendu sous les marques de fabrique "Densite", "K-5 " et "K-34 a par Georgia Pacific Corporation ou sous la marque de fabrique "Hydrostone" par United States Gypsum Company. L'expression "ciment Portland" utilisée dans le
présent mémoire désigne les ciments qui contiennent suffi-
samment de "ciment Portland" pour réagir avec les composi-
tions de traitement de surface, et elle désigne les compo-
sitions normalement connues des hommes du métier sous le nom de "ciments Portland" et notamment celles qui sont décrites dans la norme ASTM C 150 ainsi que les compositions cimentaires à base de ciment Portland telles que les ciments
expansifs, les ciments de pouzzolanes, les mélanges de ci-
ment Portland avec d'autres ciments, et les mélanges con-
tenant du ciment Porland Le terme "béton" utilisé dans le
présent mémoire désigne un mélange d'un ciment, d'un aggré-
gat et d'eau Le terme "frais" utilisé dans le présent mé-
moire indique que la composition est considérée avec la prise finale En général, dans la technique, il s'agit d'un
moment auquel on peut prendre appui sur la surface, c'est-
à-dire marcher sur la surface, bien qu'on puisse encore
laisser une empreinte.
On a déjà essayé de préparer des compositions
et systèmes cimentaires de traitement de surface corres-
pondant aux critères de l'industrie de la construction et notamment à la protection et l'étanchement des surfaces
de béton Ces systèmes doivent être de préférence ininflam-
mable, d'application simple et peu coûteuse, dénués de toxicité et doivent pouvoir prendre en un temps relativement court sous forme d'une masse dure ou d'un revêtement dur, avec une résistance mécanique initiale, une résistance à
l'abrasion et une résistance à la corrosion suffisantes.
Ces compositions doivent aussi posséder une bonne imperméa-
bilité aux fluides, notamment aux liquides Simultanément,
les systèmes ne doivent pas présenter des variations exces-
sives de volume, à l'état humide ou sec Ces types de sys-
tèmes cimentaires doivent aussi posséder des caractéristi-
ques d'interaction positive plutôt que nuisible avec des
surfaces humides de béton frais Des compositions de trai-
tement, pour pouvoir être utilisées industriellement, doi-
vent posséder une résistance mécanique initiale ainsi qu'une résistance finale convenable, ainsi que des propriétés de mise en oeuvre commode sur place Elles doivent pouvoir supporter le gel et le dégel ainsi que l'action des sels,
des solvants et d'autres substances corrosives.
Bien qu'il existe des traitements de surface de béton cimentaire possédant une ou plusieurs des propriétés avantageuses précitées, les essais connus d'obtention de toutes ces propriétés à l'aide d'une seule composition
n'ont présenté qu'un succès limité De nombreuses composi-
tions à base de ciment mélangé présentent une mauvaise inter-
action avec le béton frais et/ou présentent une expansion excessive Ainsi, les essais antérieurs de traitement des surfaces de béton cimentaire de valeur industrielle dans l'industrie de la construction ont en général porté sur des propriétés spécifiques ou particulières intéressantes indépendamment des autres propriétés ou parfois au détriment
de ces autres propriétés pourtant avantageuses.
On connaît des mélanges de ciment Portland et d'un ciment à teneur élevée en alumine qui constituent un système à prise rapide, et cette propriété a été mise en oeuvre en pratique sur une grande échelle Ainsi, l'ou- vrage de T D Robson, High Alumina Cements and Concretes,
John Wiley & Sons, N Y, 1962, p 128, indique que, lors-
qu'un béton de ciment Portland est placé entre des marées et est soumis à une action précoce des vagues, un ciment
à teneur élevée en alumine peut être saupoudré à la sur-
face de béton frais et la réaction entre les ciments forme rapidement une peau dure qui empêche dans une certaine mesure les détériorations jusqu'à ce que la masse du béton
ait eu le temps de durcir.
Des compositions cimentaires connues comprennent une combinaison d'un ciment Portland, de ciment alumineux et de gypse destinée à être mélangée à de l'eau afin
qu'elle forme des masses présentant divers avantages sup-
posés. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 3 861 929 décrit les caractéristiques propres de retrait des bétons
formés à partir de ciments classiques, provoquant des fis-
sures lors du durcissement et du séchage Ce brevet décrit un ciment expansif qui, pendant et après la prise et le durcissement, augmente notablement de volume Le ciment
expansif décrit contient un mélange qui comprend essentiel-
lement des ciments Porland et d'aluminate de calcium et une certaines quantité de sulfate de calcium qui peut être sous forme de gypse Le brevet des Etats-Unis d'Amérique no 3 775 143 décrit un ciment de "mise sous contrainte" qui contient du ciment Portland et un ingrédient expansif formé de sulfate de calcium, d'oxyde -de calcium et d'une matière contenant un aluminate tel qu'un ciment alumineux ou de l'hydroaluminate de calcium très alcalin Ce document indique que le- ciment présente des propriétés d'étanchement
et d'étanchéité au benzène et au gaz.
On connaît aussi des compositions contenant un ciment à teneur élevée en alumine et du ciment Portland, destinées à former un mélange à prise rapide Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N O 4 012 264 indique
qu'on sait qu'un ciment à prise et durcissement très ra-
pides peut être préparé par mélange d'un ciment Portland et d'un ciment à teneur élevée en alumine, avec ou sans utilisation de divers accélérateurs, et il indique une composition à base de ciment Portland et d'aluminate de
calcium contenant des agents retardateurs et/ou accéléra-
teurs On a déjà ajouté un ciment à teneur élevée en alu-
mine à-du plâtre de Paris ou des plâtres d'anhydrite afin que les moules ou moulages formés aient une résistance mécanique accrue L'ouvrage de T D Robson, High Alumina Cements and Concretes, John Wiley & Sons, N Y, 1962, p. 126-7, indique qu'on a suggéré l'utilisation de sels de lithium comme accélérateurs destinés à un ciment à teneur
élevée en alumine Cependant, on a constaté que des compo-
sitionscontenant un ciment à teneur élevée en alumine, du gypse et des sels de lithium constituant un accélérateur, uniquement, présentent unretrait excessif à l'état durci après-séchage En outre, les compositions contenant un ciment alumineux et du gypse seul présentent une expansion excessive à l'état durci sous forme humide En outre,
l'addition de ciment Porland à de telles compositions con-
tenant du ciment alumineux et du gypse provoque une expansion
bien plus grande à l'état durci humide.
Le secouageà sec de constituants de traitement de surface de béton frais est réalisé depuis des années De tels constituants contiennent des constituants inertes tels que des pigments et des aggrégats spéciaux destinés à donner des propriétés particulières voulues de coloration, de
résistance à l'abrasionet analogues En outre, des composi-
tions de traitement de surface destinées à être appliquées par secouage à sec sont divers types de ciments Portland
qui, bien qu'ils ne soient pas inertes,sont néanmoins com-
patibles avec la surface sur laquelle ils sont appliqués.
Cependant, on n'a pas encore utilisé de constituants de traitement de surface pour lesquels on prévoit normalement qu'ils sont incompatibles avec la surface de ciment frais et qu'ils présentent des variations indésirables de volume provoquant une fissuration de la surface et la formation d'un ciment instable qui se détériore de lui-même. Les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 4 045 237 et 4 157 163 décrivent une composition cimentaire ayant un degré élevé d'imperméabilité aux liquides et aux vapeurs
et un retrait réduit à long terme, cette composition con-
tenant un mélange de particules de ciment Portland, d'un
gypse calciné et d'un ciment à teneur élevée en alumine.
La composition peut contenir, dans une variante, un mélange de particules d'un ciment à teneur élevée en alumine et de
gypse calciné sous pression.
La demande de brevet français n' 82 08 087 dépo-
sée le 10 mai 1982 au nom de la Demanderesse décrit une composition cimentaire qui ne constitue pas une antériorité à la présente invention et qui, lorsqu'elle est mélangée à de l'eau, peut prendre rapidement sous forme d'une masse dure ayant une résistance élevée à la compression, sans
présenter de retrait important pendant la prise et présen-
tant des variations réduites de volume à sec et à l'état
humide à l'état durci, et possédant néanmoins une imperméa-
bilité importante aux fluides et des caractéristiques avan-
tageuses de résistance à l'abrasion, à l'érosion et aux produits chimiques ou analogues, avantageux dans le cas d'une composition utile en pratique dans l'industrie de la construction Cette composition contient un mélange d'un ciment alumineux, de gypse, d'un inhibiteur de retrait au
séchage, de préférence du ciment Portland, et d'un inhibi-
teur de gonflement à l'état humide, de préférence un sel
de lithium.
On constate selon l'invention que, lorsqu'une com-
position cimentaire sèche est saupoudrée à la surface de béton frais de ciment Portland, elle permet la prise d'une surface durcie, c'est-à-dire formant un revêtement, une peau, une masse ou une région solidaire ayant une résistance initiale élevée à la compression, ne présentant pas de
retrait important pendant la prise et présentant des va-
riations réduites de volume à l'état humide et à l'état
sec, à l'état durci, tout en possédant un degré d'imperméa-
bilité aux fluides et des caractéristiques importantes de
résistance à l'abrasion, à l'érosion, aux produits chimi-
ques et analogues, avantageuses dans le cas d'un traitement de surface utile dans l'industrie de la construction Selon l'invention, ces propriétés sont obtenues à l'aide d'une composition cimentaire de traitement de surface comprenant un mélange d'un ciment alumineux et de gypse, formé à l'état sec. L'invention concerne un procédé de traitement de la surface de ciment Portland frais par saupoudrage d'une composition cimentifôre sèche contenant un ciment alumineux
et du gypse afin qu'une surface durcie se forme sur le ci-
ment. Des accélérateurs ou retardeurs de prise ainsi qu'un inhibiteur de gonflement à l'état humide tel qu'un sel de lithium, peuvent être utilisés, mais la composition cimentaire de traitement de surface forme une surface durcie ayant des propriétés satisfaisantes telles que décrites précédemment, lorsqu'elle comprend un mélange de ciment
alumineux et de gypse, et même en l'absence de ces additifs.
Ainsi, l'invention concerne une composition cimen-
taire sèche qui, lorsqu'elle est appliquée à la surface d'un ciment Portland frais, prend en un temps relativement court et forme une surface dure, sans variation excessive
de volume à sec ou à l'état humide, sous forme durcie.
Il est avantageux que la composition contiennent à 90 % en poids de ciment alumineux et 10 à 50 % en poids de gypse En plus des constituants essentiels précités de la composition cimentaire de traitement de surface selon
l'invention, d'autres constituants tels que des agents modi-
-35 ficateurs de viscosité, des agents tensio-actifs, des retar-
dateurs, des accélérateurs, des agents porophores ou généra-
teurs de gaz, des cendres volantes, des plastifiants, des pigments, des adjuvants de rétention d'eau, des charges
et des aggrégats peuvent être utilisés afin que les pro-
priétés de la composition soient réglées et pour que cer-
taines propriétés particulières soient améliorées sélec-
tivement.
Les résultats obtenus par mise en oeuvre de l'in-
vention sont à la fois surprenantset imprévus On peut nor-
malement prévoir qu'une combinaison d'un ciment à teneur élevée en alumine et de gypse, saupoudrée sur une surface de ciment Portland, forme une surface non uniforme car les combinaisons d'un ciment à teneur élevée en alumine et d'un ciment Portland, lorsqu'elles sont préparées sous forme d'une masse cimentaire, présentent des variations dimensionnelles telles qu'un retrait à l'état humide De manière analogue, l'addition de gypse à ces systèmes provoque un gonflement
à l'état humide Ainsi, on peut prévoir au mieux des varia-
tions imprévisibles de volume En outre, on peut prévoir, empiriquement, qu'un secouage à sec ou un saupoudrage d'une matière cimentaire sur une surface forme une fissuration de la surface et peut parfois même provoquer une réaction nuisible. Ainsi, l'invention concerne aussi un procédé et une
composition de saupoudrage,sur des surfaces de ciment Port-
land frais, d'une composition contenant un ciment alumineux
et du gypse, la composition réagissant avec le ciment Port-
land non hydraté et formant une masse et une surface dure
en un temps relativementcourt, avec obtention d'une résis-
tance mécanique élevée à la compression, d'une résistance élevée à l'abrasion et d'une résistance élevée à l'érosion, sans retrait important pendant la prise et sans variation excessive de volume à l'état durci, à sec ou sous forme humide, avec cependant une imperméabilité importante aux
fluides et une bonne résistance aux substances corrosives.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in-
vention ressortiront mieux de la description détaillée qui
va suivre d'exemplesparticuliersde mise en oeuvre de l'in-
vention, avec les résultats obtenus.
Dans ces exemples, les différents ingrédients de traitement de la surface sont mélangés à l'état de poudressèches, l'ingrédient ciment alumineuxgypse étant mélangé à un aggrégat fin, c'est-à-dire du sable, dans un rapport pondéral de 1/1, puis étant secoué à sec, c'est-à- dire saupoudré uniformément, avec des débits variables d'application comme décrit dans la suite du présent mémoire, sur un béton frais de ciment Portland, puis introduit à la truelle dans la surface afin qu'il se forme une surface uniforme et serrée qui peut alors durcir La composition cimentaire de traitement de surface est saupoudrée sur quatre échantillons de tronçons de bétons différents de ciment Portland, ayant les dimensions suivantes: Echantillon Dimensions (cm) A 50,8 x 15,2 x 5,1 B 182,9 x 182,9 x 15,2 C 30,5 (diamètre) x 2,5 D 1829 x 305 x 20,3
Tous les tronçons de béton sont formés avec du ciment Port-
land de type I, dans des mélanges contenant 16 à 10 % de ci-
ment, 40 à 46 % de graviers et 36 à 40 % de sable L'eau
constitue 45 à 50 % du poids du ciment.
Dans les échantillons A et B de béton, la perméa-
bilité relative des différents types de traitements de surface est déterminée par disposition d'un entonnoir de polyéthylène à longue tige de 7,6 cm de diamètre sous forme retournée directement au-dessus de la surface éprouvée
pendant 24 h environ après le traitement L'entonnoir retour-
né est fixé de façon étanche et collé sur chaque surface
d'épreuve avec une colle ou un mastic de silicone Une pi-
pette de verre étalonnée de 10 cm 3, ayant des graduations
à 0,1 cm 3 est fixkée de manière étanche à la partie supé-
rieure de la tige de l'entonnoir avec un court tronçon de
tuyauterie souple L'entonnoir, la tuyauterie et la pi-
pette sont alors remplis d'eau de manière qu'une surface de 7,6 cm de diamètre de la surface éprouvée soit exposée à l'eau Le niveau d'eau dans la pipette est réglé à la graduation zéro, si bien que la pression hydrostatique exercée sur la surface d'épreuve est d'environ 45,7 cm
d'eau On peut déterminer le débit relatif et en consé-
quence la perméabilité entre les divers traitements de surface à l'aide des graduations de la pipette et par relevé des intervalles de temps séparant les lectures aux
différentes graduations.
EXEMPLE 1
On détermine la perméabilité relative d'un échan-
tillon A de béton de ciment Portland n'ayant pas subi de traitement superficiel, et on détermine que le débit est
égal à 2,9 10-4 cm 3 /s.
EXEMPLE 2
On applique une composition cimentaire de trai-
tement de surface contenant 80 % en poids de ciment alumi-
neux "Lumnite" et 20 % en poids de gypse "Densite K-34 " à la surface fraîche de l'échantillon A de béton de ciment
Portland comme décrit précédemment, avec un débit d'appli-
cation de 3,7 et 4,9 kg/m On détermine que la perméabilité relative, pour ces débits d'application, est de 1,8 10 4 et
-5 3
7,3 10 cm /s respectivement.
EXEMPLE 3
On saupoudre une composition cimentifère de trai-
tement de surface contenant 80 % en poids de ciment alumi-
neux "Lumnite", 20 % en poids de gypse "Densite K-5 " et 0,2 % en poids, par rapport au ciment alumineux et au gypse,
d'un inhibiteur de gonflement à l'état humide formé de car-
bonate de calcium, sur la surface fraîche de l'échantillon A
de béton de ciment Portland Lorsque la composition est ap-
pliquée à raison de 2,4 kg/m 2, la perméabilité relative dé-
terminée est égale à 2,0 10 4 cm 3/s.
EXEMPLE 4
A titre de comparaison avec les exemples qui pré-
cèdent, on saupoudre du ciment Portland sec seul à la sur-
face fraîche de l'échantillon A de béton de ciment Portland
à raison de 4,9 kg/m 2 On ne peut pas déterminer convena-
blement la perméabilité relative à cause d'une fissuration très importante, c'est-à-dire qu'une fissuration en surface apparaît.
EXEMPLE 5
On détermine une perméabilité relative sur l'échan-
tillon B de béton de ciment Portland sans traitement de la
surface, et on détermine que le débit est de 7,7 10 5 cm 3/s.
EXEMPLE 6
On saupoudre uniformément la composition cimen-
taire de traitement de surface de l'exemple 3 sur la surface fraîche de l'échantillon B de béton de ciment Portland à raison de 2,4 kg/m et on détermine que la perméabilité
relative est égale à 3,8 10-5 cm 3/s.
Les résultats des exemples 1 à 6 figurent dans le
tableau qui suit.
TABLEAU
Traitement de Quantité Débit Ex Echantillon surface appliquée cm 3/s kg/ m 2 1 A néant 2,9 x 10 4 (témoin) 2 A ciment alumi 3,7 1,8 x 10-4
neux et gypse 4,9 7,5 x 10-
3 A ciment alumi 2,4 2,0 x 10-4 neux, gypse et sel de lithium 4 A ciment Portland 4,9 fissuration en surface B néant 7,7 x 10-5 6 B ciment alumi 2, 4 3,8 x 10-5 neux, gypse et sel de lithium Les résultats des exemples 1 à 6 indiqués dans le tableau qui précède montrent que le saupoudrage d'ingrédients secs mélangés à base de ciment alumineux et de gypse ou de ciment alumineux, de gypse et d'un inhibiteur de gonflement à l'état humide, sur un béton frais de ciment Portland, donne des propriétés d'étanchement au substrat de béton En outre, on n'observe pas de fissuration de surface ou de variations excessives de volume en surface, indiquant qu'aucune réaction significative entre le ciment alumineux, le gypse et le
ciment Portland frais ne provoque une expansion.
Les résultats des exemples 3 et 6 confirment en outre les résultats surprenants obtenus par saupoudrage des ingrédients mélangés secs de ciment alumineux et de gypse seulssur le béton frais de ciment Portland puisque l'addition de l'inhibiteur de gonflement à l'état humide ne donne pas d'avantages appréciables d'un type suggérant
que l'addition est nécessaire pour la réduction des chan-
gements de volume L'inhibiteur de gonflement à l'état humide qui augmente normalement les propriétés de séchage
ne nuit pas aux propriétésd'étanchement et augmente avan-
tageusement la résistance à l'abrasion En outre, cet inhi-
biteur n'est pas nécessaire puisque, en son absence, on ne
note pas de variations excessives du volume à la surface.
-EXEMPLE 7
Dans cet exemple, on effectue un essai d'étan-
chement du côté opposé sur l'échantillon C de béton de ciment Portland La composition cimentaire de traitement de surface de l'exemple 3 précité est saupoudrée sur la surface fraîche de l'échantillon B à raison de 2,4 kg/m 2 et peut durcir pendant 7 jours Après 7 jours, on perce deux trous à l'arrière de l'échantillon de béton, à une distance de la surface traitée de 6,4 + 3,2 mm On colle un tube souple et on le fait coopérer de façon étanche avec les trous On remplit le tube d'eau et on le met à une pression de 1,62 bar On observe la surface afin de déterminer la pénétration d'humidité Après 7 jours, la
surface reste sèche.
EXEMPLE 8
A titre de comparaison avec les résultats de l'exemple 7, mettant en oeuvre la composition et le procédé selon l'invention, on applique une composition d'étanchement de type cristallin et capillaire à base de ciment Portland dans la quantité recommandée de 1,6 kg/m 2 à la surface fraîche de l'échantillon C, puis on laisse vieillir 7 jours et on répète l'essai de perméabilité du côté opposé décrit dans l'exemple 7 La surface traitée est humide et indique
la présence de fuites.
EXEMPLE 9
On applique une solution diluée d'acide chlorhy-
drique sur les surfaces traitées et non traitées obtenues dans les exemples l à 8, et on observe les surfaces On
constate que seules les surfaces traitées avec la composi-
tion selon l'invention ne sont pas attaquées facilement
par l'acide Les autres surfaces sont attaquées par l'acide.
En outre, les surfaces traitées par le ciment alumineux, le gypse et l'inhibiteur de gonflement à l'état humide, obtenues par mise en oeuvre de la composition cimentaire de traitement de l'exemple 3, sont plus dures ou résistent mieux à l'abrasion que toutes les autres surfaces, si bien
qu'elles présentent des propriétés avantageuses supplémen-
taires.
EXEMPLE 10
On prépare un échantillon B sous forme d'une dalle relativement grande afin de déterminer l'ouvrabilité
et la commodité d'utilisation en pratique dans une applica-
tion réelle, à l'aide d'un mélange de ciment Portland tel que décrit précédemment mais contenant en outre 0,5 % en poids de chlorure de calcium, par rapport au poids total du mélange Quatre heures après la mise en place, juste avant la prise, on secoue à sec une composition cimentaire de traitement de surface contenant 80 % en poids de ciment alumineux et 20 % en poids de gypse, sur la surface de béton frais à raison de 3,7 à 4,9 kg/m, et on introduit immédiatement à la truelle dans la surface en laissant une surface traitée lisse et régulière La surface prend en moins d'une heure Le jour suivant, la surface traitée est très dure sans fissuration observable ni problèmes posés
par la surface.
Les exemples qui précèdent montrent que la compo-
sition cimentaire de traitement de surface contenant du ci-
ment alumineux et du gypse seuls peut être appliquée direc-
tement sur le béton frais de ciment Portland en assurant un traitement de surface sous une forme solidaire constituant une couche solidaire, avec amélioration de l'imperméabilité aux fluides, c'est-à-dire de l'efficacité d'étanchement et de la résistance à la corrosion En présence de l'inhibiteur de gonflement à l'état humide, la résistance à l'abrasion et la résistance à l'érosion du béton de ciment Portland
sont encore accrues.
Les hommes du métier peuvent noter que les quan-
tités relatives de ciment alumineux et de gypse peuvent
varier pourvu que les résultats voulus, indiqués précédem-
ment, soient obtenus Ainsi, bien qu'il soit avantageux d'utiliser 50 à 90 % en poids de ciment alumineux et 10 à % en poids de gypse, dans certaines conditions, une
quantité efficace de gypse peut être bien inférieure à 10 %. La quantité efficace minimale peut être facilement détermi-
née dans chaque cas par observation de la perméabilité aux fluides et de l'état de surface comme indiqué précédemment, afin que l'existence d'une amélioration par rapport à
l'absence de traitement puisse être déterminée.
Les hommes du métier peuvent aussi noter que la quantité de composition cimentaire de traitement de surface
appliquée sur le béton peut varier d'après la quantité maxi-
male suivant la teneur en eau libre présente Cette quantité doit être telle que l'imperméabilité aux fluides a la valeur voulue, la quantité étant comprise en général entre 2,4 et 4,9 kg/mi La matière est appliquée par "secouage à sec" et elle est introduite à la truelle à la surface du béton frais.
Ainsi, l'invention concerne un procédé et une com-
position de traitement de surface de béton de ciment Port-
land permettant la formation d'une surface durcie ayant des propriétés et des caractéristiques avantageuses qu'on n'a pas
encore pu obtenir autrement.
Claims (9)
1 Procédé de formation d'une surface durcie imper-
méable aux fluides sur du ciment Portland, caractérisé en
ce qu'il comprend la sélection d'une composition de trai-
tement qui contient un ciment alumineux et du gypse, l'ap- plication de la composition de traitement à l'état sec sur la surface du ciment Portland frais, et la prise naturelle
du ciment Portland et de la composition de traitement.
2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ciment alumineux est présent à raison de 50 à
% du poids total du ciment alumineux et du gypse.
3 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gypse est présent en quantité comprise entre 10
et 50 % du poids total du ciment alumineux et du gypse.
4 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en
ce que la surface durcie a une résistance à l'abrasion ac-
crue, et la composition de traitement contient en outre un
sel de lithium.
Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composition de traitement contient en outre un accélérateur. 6 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composition de traitement contient en outre un retardateur.
7 Procédé selon l'une quelconque des revendications
2 à 4, caractérisé en ce que le ciment alumineux est choisi dans le groupe qui comprend les ciments à teneur élevée en alumine, les ciments d'aluminate de calcium et les ciments dont le principal ingrédient cimentaire est l'aluminate
monocalcique, et le gypse est choisi dans le groupe qui com-
prend le sulfate de calcium, le sulfate de calcium anhydre,
l'hémihydrate de sulfate de calcium, le dihydrate de sul-
fate de calcium, le plâtre de Paris, le gypse calciné et le
gypse calciné sous pression.
8 Composition de traitement d'une surface de ciment qui, lorsqu'elle est appliquée par secouage à sec sur la surface de ciment Portland frais, assure la prise sous forme d'un revêtement imperméable aux fluides et durci en étant solidaire du ciment, ladite composition étant caractérisée en ce qu'elle contient, à l'état sec, du ciment alumineux
et du gypse.
9 Composition selon la revendication 8, caractérisée
en ce qu'elle contient en outre un sel de lithium.
Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que le ciment alumineux est choisi dans le groupe qui comprend les ciments à teneur élevée en alumine, les
ciments d'aluminate de calcium et les ciments dont l'in-
grédient cimentaire principal est l'aluminate monocalcique,
et le gypse est choisi dans le groupe qui comprend le sul-
fate de calcium, le sulfate de calcium anhydre, l'hémihy-
drate de sulfate de calcium, le dihydrate de sulfate de calcium, le plâtre de Paris, le gypse calciné et le gypse
calciné sous pression.
-11 Structure de ciment Portland ayant une surface durcie imperméable aux fluides formée sur elle, ladite
structure étant caractérisée en ce qu'elle comprend du ci-
ment Portland et un revêtement solidaire de ce ciment et comprenant les produits de la réaction de ciment Portland
frais et d'une composition sèche contenant du ciment alu-
mineux et du gypse.
12 Structure selon la revendication 11, caractérisée en ce que le ciment alumineux est choisi dans le groupe qui comprend les ciments à teneur élevée en alumine, les ciments
d'aluminate de calcium et les ciments dont l'ingrédient ci-
mentaire principal est l'aluminate monocalcique, et le gypse est choisi dans le groupe qui comprend le sulfate de calcium, le sulfate de calcium anhydre, l'1 hémihydrate de sulfate de calcium, le dihydrate de sulfate de calcium, le plâtre de
Paris et le gypse calciné.
CABIETSMOO
Mandataire
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