FR2546876A1 - Composition de ciment contenant du silicate dicalcique g - Google Patents
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Abstract
LA COMPOSITION DE CIMENT SELON L'INVENTION CONSISTE EN 100 PARTIES EN POIDS D'UN CIMENT HYDRAULIQUE CONTENANT DU SILICATE DICALCIQUE G (CS G) ET 1 A 20 PARTIES EN POIDS D'UNE MATIERE POLYMERE DISPERSABLE DANS L'EAU. APPLICATIONS: PRODUCTION DE CIMENTS DURCIS DE HAUTE DENSITE ET DE RESISTANCE A LA FLEXION ELEVEE, UTILES COMME MATERIAUX DE CONSTRUCTION GENERAUX ET PRODUITS DE REMPLACEMENT POUR MATIERES PLASTIQUES, CERAMIQUES ET MATERIAUX FERREUX ET NON FERREUX, Y COMPRIS MATIERES D'OBTURATION, PIECES ELECTRIQUES ET JANTES, CHAPEAUX DE ROUES OU PNEUMATIQUES POUR VEHICULES.
Description
La présente invention concerne une composition de ciment contenant du
silicate dicalcique y Plus particulièrement, l'invention concerne une composition de ciment contenant du silicate dicalcique y, un mélange de ciment aqueux contenant la composition de ciment et un ciment durci préparé à partir du mélange de ciment aqueux et ayant une résistance à la flexion,
une résistance à l'eau et une résistance thermique améliorées.
Les ciments classiques obtenus par durcissement hydraulique de compositions de ciment classiques ne présentent pas toujours une résistance à la flexion élevée Autrement dit, lorsque l'on fabrique des produits classiques à partir de compositions classiques de ciment, dans lesquelles les particules de ciment ont une dimension habituelle, avec un rapport habituel eau/ciment, les produits ont une résistance à la flexion de
l'ordre d'environ 5 à 10 M Pa.
On sait que l'on peut augmenter la résistance à la flexion des ciments en mélangeant dans la composition de ciment une matière fibreuse Cependant, même si l'on ajoute une matière fibreuse, il est difficile d'obtenir pour les ciments résultants une résistance à la flexion dépassant 40 M Pa L'addition de la matière fibreuse conduit également à une fluidité et une aptitude
au moulage réduites de-la composition de ciment.
D'autres tentatives pour améliorer la résistance à la flexion des ciments ont été de régler la dimension et la quantité des pores formés dans les produits ou de régler les conditions de viscosité de la composition de ciment On sait cependant que, bien que les ciments préparés selon les procédés ci-dessus mentionnés aient une résistance à la flexion améliorée, ils ont une résistance à la flamme (résistance à la chaleur et résistance au feu) et une résistance à l'eau insuffisantes et
sont donc inutilisables dans la pratique.
En outre, comme les compositions de ciment classiques contiennent comme composant principal du ciment de Portland ou un autre ciment hydraulique, les ciments résultants prennent une
coloration grise indésirable et ont donc un mauvais aspect.
Un objet de la présente invention est de proposer une
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composition de ciment contenant du silicate dicalcique y, un mélange aqueux de ciment contenant la composition de ciment et un ciment durci préparé à partir du mélange aqueux de ciment et ayant une résistance à la flexion, une résistance thermique et une résistance à l'eau élevées. L'objet ci-dessus peut être obtenu par la présente invention. La composition de ciment de la présente invention consiste en 100 parties en poids d'un ciment hydraulique contenant du silicate dicalcique y (C 2 S y) et 1 à 20 parties en poids d'une
matière polymère dispersable dans l'eau.
Le mélange aqueux de ciment de la présente invention comprend la composition de ciment ci-dessus mentionnée en mélange avec 5 à 25 parties en poids d'eau par 100 parties en poids du
ciment hydraulique.
Le ciment durci de la présente invention est préparé
à partir du mélange aqueux de ciment ci-dessus mentionné.
On prépare le silicate dicalcique y de la manière suivante: on mélange au moins un composé de calcium choisi parmi l'oxyde de calcium, l'hydroxyde de calcium et le carbonate de calcium, ayant chacun un degré de pureté de 95 % en poids ou plus, avec une matière siliceuse ayant un degré de pureté de 99 % en poids ou plus dans un rapport molaire du composé de calcium, exprimé en oxyde de calcium (Ca O), à la matière-siliceuse, exprimée en dioxyde de silicium (Si O), de 1,90 ': l-à 2,05 1
2 ' 1
on-calcine le mélange résultant à une température de l O Odà 1500 OC-
pendant 30-min à 3 h; et ensuite on refroidit progressivement
le produit calciné à la température de l'air ambiant.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la
description qui va suivre en référence aux dessins annexés dans
lesquels la figure 1 est une vue expliquant la structure du ciment durci de l'invention et la figure 2 est une vue expliquant la structure
d'un ciment durci classique.
La composition de ciment de la présente invention consiste en 100 parties en poids d'un ciment hydraulique et 1 à parties en poids d'une matière polymère dispersable dans l'eau, Le ciment hydraulique contient du silicate dicalcique 'y (C 2 S y), de préférence en quantité de 1 % en poids ou plus Le ciment hydraulique contenant du silicate dicalcique y consiste de préférence
en silicate dicalcique y seul.
Le silicate dical cique y est utile comme particules
de ciment pour la composition de ciment de la présente invention.
On pensait que comme le silicate dicalcique -Y ne présente pas de propriétés hydrauliques, il est préférable que la-teneur en silicate dicalcique y comme composant de ciment dans la composition de ciment soit aussi faible que possible La demanderesse a découvert de façon surprenante que lorsque l'on malaxe de la poudre de silicate dicalcique y avec une matière polymère dispersable dans l'eau et de l'eau et on traite à chaud le mélange aqueux malaxé dans des conditions de faible humidité ou de pression élevée, le mélange malaxé est durci par voie hydraulique de manière satisfaisante et le ciment durci résultant présente une résistance à la flexion,
une résistance à l'eau et une résistance thermique améliorées.
Lorsque l'on durcit par voie hydraulique un mélange d'une composition de ciment de la présente invention contenant du silicate dicalcique y avec de l'eau, le silicate dicalcique 'Y est hydraté dans l'étape initiale du procédé de durcissement pour former un produit d'hydratation du type tobermorite (CSH) sous la forme d'un gel Le produit d'hydratation (CSH) du silicate dicalcique y et mélangé avec la matière polymère dispersable dans l'eau et stabilisé par celle-ci en formant une phase de matrice stable Des grains du silicate dicalcique y non hydraté et d'une charge sont enrobés dans la phase de matrice consistant en un mélange du silicate dicalcique y hydraté et de la matière polymère
dispersable dans l'eau.
Autrement dit, le ciment durci de la présente invention a une phase de matrice stable et présente donc une résistance mécanique améliorée, y compris la résistance à la flexion, et une résistance à l'eau, une résistance thermique, une résistance à la flamme et une stabilité dimensionnelle améliorées En référence *à la figure 1, dans la structure du ciment durci de l'invention, les grains de silicate dicalcique y non hydraté l et les grains de charge 2 sont enrobés dans une phase de matrice 3 consistant en un mélange d'un gel de silicate dicalcique y hydraté (CSH) et d'une matière polymère dispersable dans l'eau. En référence à la figure 2 représentant la structure interne d'un ciment de Portland durci classique, les particules 5 de ciment de Portland non hydraté sont enrobées dans les grains de ciment de Portland hydraté internes 4 Ils sont distribués au hasard, avec les grains de ciment de Portland hydraté externes 6, les grains d'hydroxyde de calcium 7 et les particules d'additifs 8 dans une matrice 9 consistant en un produit d'hydratation du
silicate de calcium sous la forme d'un gel (gel CSH)o.
Le ciment hydraulique qui doit être contenu dans la composition de ciment de l'invention peut consister en silicate dicalcique 'y seul,ou bien il peut contenir un ciment supplémentaire, de préférence en quantité de 40 % en poids au moins ou moins, en
plus du silicate dicalcique t.
Le ciment supplémentaire consiste en au moins un ciment hydraulique choisi,par exemple,parmi:le ciment de Portland;-les ciments de Portland mixtes,par exemple ciment de haut fourneau, ciment de cendres volantes etciment de silice; le ciment d'alumine la chaux hydraulique; le ciment romain; le ciment naturel; les ciments de chaux mixtes, par exemple ciment de scorie et ciment de pouzzolane; les ciments à prise rapide; les ciments à prise ultra-rapide; et les ciments de puits de pétrole Spécialement, comme le ciment d'alumine lui-même est converti en un ciment durci ayant une résistance à la flexion élevée, il est préférable d'utiliser du ciment d'alumine comme ciment supplémentaire à mélanger avec
le silicate dicalcique y.
Dans la composition de ciment selon l'invention, le ciment hydraulique est mélangé avec une matière polymère dispersable dans l'eau qui sert de lubrifiant et de dispersant pour les particules de ciment hydraulique et qui est efficace pour améliorer la fluidité, la plasticité et l'aptitude au moulage de la composition de ciment résultante et pour stabiliser la phase de matrice dans le
ciment durci.
La matière polymère dispersable dans l'eau peut consister en au moins un composé choisi parmi les homopolymères et copolymères d'acétate de vinyle; les polymères d'amides, par exemple homopolymères
et copolymères d'acrylamide et homopolymères et copolymères de métha-
crylamide; les esters non ioniques d'alkylcelluloses et d'hydroxy-
alkylcelluloses,par exemple hydroxypropylméthylcellulose et oxypropyl-
méthylcellulose; les polymères d'oxydes de polyalkylène, par exemple
oxyde de polyéthylène; les polymères polyalcoxylés; et les poly-
mères contenant des groupes acide sulfonique,par exemple lignosul-
fonates et sels de naphtalène sulfoné.
La matière polymère dispersable dans l'eau est mélangée en quantité de 1 à 20 parties en poids, de préférence de 1 à 5 parties
en poids, avec 100 parties en poids du ciment hydraulique.
La composition de ciment selon l'invention peut être
mélangée avec un additif par exemple un aggrégat fin ou une charge.
L'additif est de préférence sous forme de fines particules de 1 mm ou moins Autrement dit, l'additif peut consister en au moins un composé choisi parmi les matières siliceuses,par exemple sable, sable quartzeux et silice amorphe, oxyde de titane, olivine, poudre
d'ardoise, cendre volante, scorie et gypse -
La composition de ciment selon l'invention peut former un ciment durci sans l'utilisation d'une matière fibreuse de renforcement Cependant, la composition de ciment selon l'invention peut être mélangéesi on le désireavec une matière fibreuse de renforcement La composition de ciment selon l'invention peut également être mélangée avec une matière colorante, -par exemple un pigment Autrement dit, comme la poudre de silicate dicalcique y
est blanche, le ciment durci est également blanc Donc, la compo-
sition de ciment selon l'invention peut être mélangée avec une matière colorante de manière que le ciment durci résultant présente
une couleur brillante.
Le silicate dicalcique y à utiliser pour la composition de ciment selon l'invention peut être produit de la manière suivante: on mélange au moins un composé de calcium choisi parmi l'oxyde de calcium, l'hydroxyde de calcium et le carbonate de calcium ayant chacun un degré de pureté de 99 % en poids ou-plus avec une silice contenant 99 % en poids ou plus de dioxyde de silicium, dans un rapport molaire du composé de calcium exprimé en oxyde de calcium (Ca O) à la silice exprimée en dioxyde de silicium (Si O 2) de 1,90: 1 à 2,05: 1, de préférence 1,98: 1; on calcine le mélange résultant à une température de 1000 à 1500 C, de préférence de 1350 à 1450 C, mieux encore à 1400 C; et on refroidit progressi-
vement le produit calciné à la température de l'air ambiant.
Le composé de calcium est choisi parmi la chaux vive (oxyde de calcium), la chaux éteinte (hydroxyde de calcium) et le carbonate de calcium La silice est choisie parmi la pierre de silice, le sable siliceux et les matières siliceuses à haute
pureté obtenues comme sous-produits industriels.
Le composé de calcium et la silice doivent avoir un degré de pureté de 99 % ou plus, respectivement Plus particulièrement, les teneurs en impuretés dans le composé de calcium et la silice doivent être les suivantes: pas plus de 0,5 % en poids de A 1203; pas plus de 0,1 % en poids de Fe 203; pas plus-de 0,57 % en poids de Mg O; pas plus de 0,2 % en poids de Ti O; pas plus de 0,3 % en poids de B 203; pas plus de 0,3 % en poids de P 205; pas plus de 0,3 %'en-poids de Na 20; pas plus de 0,3 % en poids de K 20; etpasplusde O,3 %enpoidsde As 05
2 -2 5-
Dans la production de silicate dicalcique y'(C 25 y),.
le composé de calcium et la silice sont de préférence sous forme de fines particules ayant une surface spécifique de 1500 cm 2/g -ou
plus, déterminée par la méthode de la perméabilité de Blai; et-
une dimension de 0,1 mm ou moins,respectivement.
Après avoir calciné le mélange-du composé de calcium -
et de la silice à une température de 1000 à 15000 C, le produit calciné résultant est progressivement refroidi Dans le processus de refroidissement, la vitesse de refroidissement depuis environ 500 C jusqu'à la température de l'air ambiant est de préférence
de 15 C/min ou moins, plus particulièrement de 10 C/min ou moins.
Lorsque le processus de calcination est terminé, le silicate dicalcique résultant a une structure cristalline Y. Pendant le processus de refroidissement progressif, il se produit une transition polymorphe de la structure cristalline P à la structure cristalline ? Le silicate dicalcique y résultant est
sous la forme de fines particules ayant une dimension de 0,5 à 100/m.
2; 46876
Autrement dit, la transition polymorphe de la structure cristalline F à la structure cristalline y provoque une augmentation de volume des cristaux de silicate dicalcique Ce phénomène conduit à une pulvérisation des cristaux de silicate dicalcique Donc, lorsque l'on applique la méthode ci-dessus mentionnée, les particules de silicate dicalcique Y résultantes peuvent être utilisées pour la composition de ciment selon l 'invention sans pulvérisation des particules Cette caractéristique du silicate dicalcique y est fortement avantageusecar elle diminue le coût de production de
la composition de ciment selon l'invention.
Dans la production d'un ciment durci, on prépare un mélange de ciment aqueux en mélangeant la composition de ciment selon l'invention avec de l'eau en quantité de 5 à 25 parties en poids,de préférence 7 à 15 parties en poids,par 100 parties en poids du ciment hydraulique Autrement dit,la quantité d'eau à mélanger est limitée à une valeur relativement faible Cette limitation est efficace pour le réglage du taux d'hydratation de la composition de ciment à un faible niveau et pour l'obtention
d'un ciment durci ayant une densité élevée et une faible porosité.
Dans la préparation du mélange aqueux de ciment contenant une quantité d'eau relativement faible, le mélange de la composition du ciment avec l'eau est malaxé au moyen d'un malaxeur du type à deux vis, d'un mélangeur à deux cylindres ou d'une combinaison
des deux, avec une contrainte de cisaillement élevée.
Le mélange aqueux de ciment résultant selon l'invention peut être moulé dans une forme souhaitée au moyen d'une méthode classique de moulage ou mise en forme, par exemple extrusion, laminage (formage en feuille) et pressage (formage en tige, formage en cône et formage en forme irrégulière) Le produit moulé (formé) peut ensuite être traité par un traitement mécanique,par exemple
découpage, pour donner un produit semi-fini ayant la forme désirée.
Le mélange aqueux de ciment selon l'invention lui-même ou sous forme du produit semi-fini peut être stocké pendant une longue durée tout en conservant à un degré satisfaisant la plasticité
du mélange aqueux de ciment, en le protégeant de l'atmosphère ambiante.
Le produit moulé du mélange aqueux de ciment selon l'invention, qui peut être juste préparé ou juste mis à découvert après une certaine période de stockage, est durci à une température de 40 à 180 'C,de préférence de 80 à 1500 C, avec réglage de l'humidité relative de 20 à 70 %, de préférence de 20 à 60 %, et/ou application d'une pression de 5 à 15 bars, de préférence de à 10 bars Dans les conditions de durcissement spécifiques ci- dessus mentionnées, la mélange aqueux de ciment selon l'invention contenant des particules de silicate dicalcique y peut être durci de manière satisfaisante bien que les particules de silicate dicalcique y n'aient sensiblement pas de propriétés hydrauliques
dans les conditions habituelles de durcissement.
Le ciment, durci selon l'invention présente une résistance à la flexion améliorée Cependant, la résistance à la flexion peut encore être améliorée par réglage de la porosité et de la dimension des pores formés dans le ciment durci à des valeurs désirées selon une méthode décrite,par exempledans la
publication de brevet japonais non examinée (Kokai) N O 56-14465.
Par exemple, la porosité et la dimension des pores sont réglées à un degré tel que le volume total des pores ayant une dimension de 100,pm ou plus, 50 pm ou plus ou 15 pm ou plus ne dépasse pas
2 % ou 0,5 % du volume total du ciment durci.
Généralement, la résistance à la flexion du ciment durci augmente lorsque le volume total de pores de grande dimension diminue. Le ciment durci à haute densité ayant une résistance
à la flexion élevée peut être obtenu par réglage de la distribu-
tion des dimensions des particules de ciment hydraulique à un mode spécifique Autrement dit, on préfère que la courbe de distribution desdimensionsde particules du ciment hydraulique présente plusieurs
pics.
Par exemple, dans une distribution de dimension de particules du mode à deux pics, le ciment hydraulique contient (a) 50 7 en poids ou plus,de préférence 70 à 90 % en poids,de particules ayant une dimension de 60 à ll Opm, (b) 5 % en poids ou plus, de préférence 10 à 50 % en poids,de particules ayant une dimension de 1 à 10 pm et (c) 20 % en poids ou moins, de préférence % en poids ou moins, mieux encore 5 % en poids ou moins,de
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*particules ayant des dimensions autres que ci-dessus.
Le mode de distribution de dimension de particules
peut être un mode à trois pics ou un mode à un seul pic.
Généralement, les particules de silicate dicalcique y préparées par la méthode ci-dessus mentionnée ont un mode préféré de distribution de dimension de particules et sont donc très efficaces pour produire le ciment durci à haute densité selon l'invention. Dans le choix des composants à utiliser pour la composition de ciment selon l'invention, il est important que lorsque l'on soumet une composition de ciment contenant les composants choisis à un essai au rhéomètre à capillaire, la composition présente
un certain degré, ou plusd'augmentation de la contrainte de cisail-
lement avec l'augmentation de la vitesse de cisaillement A ce sujet, on consultera la publication de brevet japonais non examinée(Kokai)
n' 57-129653.
Par exemple, la résistance à la flexion du ciment durci peut être amélioréepar le choix de ce type de composants et de la composition de la composition de ciment de sorte que, lorsque la composition est extrudée dans le rhgomètre-à capillaire, une augmentation de la vitesse de cisaillement à 10 fois la vitesse initiale de cisaillement en 0,1 à 5 S conduise à une augmentation
de 25 % ou plus de la contrainte de cisaillement de la composition.
Le procédé ci-dessus mentionné pour augmenter la résistance à la flexion est connu pour les compositions classiques de ciment hydraulique durci Cependant, ce procédé est également
efficace pour la composition de ciment durci selon l'invention.
Autrement dit, en utilisant le procédé ci-dessus mentionné, il est
possible d'obtenir un-ciment durci selon l'invention ayant une résis-
tance à la flexion de 200 M Pa ou plus et un module d'Young élevé.
Comme il est évident d'après la description ci-dessus,
on peut obtenir selon l'invention un ciment durci ayant une résistance à la flexion remarquablement améliorée (d'au moins 50 M Pa) par rapport au ciment durci classique En outre, le ciment durci selon l'invention est capable d'atteindre une faible porosité, un module d'Young élevé et une énergie de fracture élevée En outre, -le ciment durci selon l'invention n'a pas l'inconvénient que les produits en ciment hydraulique durci ayant une résistance élevée à la flexion présentent une mauvaise résistance à l'eau et une mauvaise résistance à la flamme Egalement, comme le ciment durci selon l'invention est blanc, il présente un excellent aspect et peut facilement être coloré En outre, comme la poudre de silicate dicalcique y utilisée dans le composition de ciment peut être
obtenue sous la forme de particules finement divisées sans appli-
cation d'une technique mécanique de pulvérisation quelconque, le coût de production est faible et par conséquent, le coût de la composition de ciment contenant cette poudre de silicate dicalcique y
est faible.
A cause de ces caractéristiques, la composition de ciment selon l'invention peut être largement utilisée comme matériaux de construction généraux et produits de remplacement pour matières plastiques, céramiques et matériaux ferreux et non ferreux, y compris matières d'obturation, pièces électriques et jantes, chapeaux
de roues ou pneumatiques pour véhicules.
Les exemples suivants illustrent l'invention sans
toutefois en limiter la portée.
Exemple 1
On prépare un mélange à partir de 100 parties en poids de poudre de chaux vive (dimension de particules de 0,1 mm ou moins) et 54 parties en poids d'une matière siliceuse en poudre (dimension de particules de 0,1 mm) Ces poudres contiennent comme
impuretéspar plus de 0,10 % en poids de A 1203, pas plus de 0,05-%-
en poids de Fe 203, pas plus de 0,20 % en poids de Mg O, pas plus de 0,05 % en poids de Ti O 2, pas plus de 0,02 % en poids de B 203, pas plus de 0, 02 % en poids de P 205, pas plus de 0,05 % en poids de Na 2 O, pas plus de 0,05 % en poids de K 20 et pas plus de 0,02 % en poids de As 205 et d'autres impuretés Le mélange en poudre est calciné dans un four électrique à une température d'environ 1400 'C pendant 2 h et ensuite progressivement refroidi Le refroidissement progressif de 5000 C à la température ambiante est effectué à une
vitesse de refroidissement de 10 OC/min.
Après le refroidissement progressifon obtient des
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poudres blanches ayant une dimension de particules de 0,3 à 95 pm, l'analyse aux rayons X confirme qu'ellesconsistent en silicate
dicalcique y.
La poudre de silicate dicalcique y résultante a un degré de pureté de 98 % et une surface spécifique de 1500 cm /g, déterminée par la méthode de perméabilité de Blain,et elle contient 0,04 % en poids de particules ayant une dimension de 88,pm ou plus, 1,57 % en poids de particules de 63 m ou plus, 4,47 %X en poids de particules de 441 m ou plus, 30,28 % en poids de particules de 301 m ou plus, 58,07 % en poids de particules de 20 pm ou plus et
72,44 % en poids de particules de 15 Pm ou plus.
Exemple 2
On prépare un mélange de ciment aqueux en mélangeant parties en poids de la poudre de C 2 S y préparée à l'exemple 1
avec 5 parties en poids d'acétate de polyvinyle (degré de saponi-
fication 78,5-81,5 %) et 12 % en poids d'eau pure On mélange au préalable dans un mélangeur Hobard et ensuite on malaxe en utilisant un laminoir à deux cylindres pour obtenir un mélange de ciment aqueux en forme de feuille Le mélange en feuille est maintenu sous une pression 3 M Pa pendant 10 min pour former un échantillon ayant une épaisseur de 3 mm et une longueur de 200 mm et une largeur de 150 mm L'échantillon est immédiatement transféré à un récipient à température et humidité constantes réglées à
1000 C et 45 % et on la traite à chaud pendant 1 h pour le durcir.
-Les propriétés physiques de l'échantillon durci sont les suivantes La résistance à la flexion est déterminée-sur une machine universelle Instron en utilisant une éprouvette ayant une épaisseur de 5 cm et une portée de 10 cm La résistance"thermique" à la flexion de l'éprouvette ci- dessus mentionnée est déterminée après conservation à 300 C pendant 1 h L'absorption d'eau et la variation de longueur sont déterminées par saturation par l'eau de l'éprouvette et ensuite séchage absolu à une température de 1050 C On détermine les variations de poids et de longueur de l'éprouvette Le retard de flamme est mesuré en déterminant si l'éprouvette passe ou non le test des matériaux non combustibles du Ministère Japonais de la Construction selon la norme japonaise
JIS A 1321.
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Résistance à la flexion 73,5 M Pa Résistance thermique à la flexion 70,0 M Pa Absorption d'eau 0,5 % Variation de longueur 0,05 % Retard de flamme passe le test des matériaux non combustibles
Exemple 3
On prépare un mélange aqueux de ciment en mélangeant parties en poids d'un ciment hydraulique consistant en 95 % en poids de poudre de silicate dicalcique y et 5 % en poids de talc avec 7 parties en poids de polyacrylamide et 15 parties en
poids d'eau pure On soumet le mélange résultant aux mêmes trai-
tements de malaxage, moulage, traitement thermique et aux mêmes essais que ceux décrits à l'exemple 2 Les résultats obtenus sont les suivants Résistance à la flexion 66,6 M Pa Résistance thermique à la flexion 62,2 M Pa Absorption d'eau 0,75 % Variation de longueur 0,07 % Retard de flamme passe le test des matériaux non combustibles
Exemple 4
On place dans un sac de polyéthylène un échantillon obtenu par les mêmes traitements de malaxage et moulage que ceux décrits à l'exemple 2 et on ferme complètement Après une durée de 6 mois, la composition de ciment retirée du sac de polyéthylène présente une plasticité et une aptitude au traitement mécanique satisfaisantes Cette composition de ciment est soumise aux mêmes traitements thermiques et aux mêmes essais que ceux décrits à l'exemple 2 Les résultats obtenus sont les suivants Résistance à la flexion 69,8 M Pa Résistance thermique à la flexion 66,5 M Pa Absorption d'eau 0,6 % Variation de longueur 0,06 % Retard de flamme passe le test des matériaux non combustibles
Exemple 5
On prépare un mélange de ciment aqueux en mélangeant parties en poids de la poudre de C 2 S y préparée à l'exemple 1 avec 7 parties en poids du même acétate de polyvinyle que celui décrit à l'exemple 2 et 11 parties en poids d'eau On produit un échantillon 3 partir du mélange de ciment aqueux de la même manière
que décrit à l'exemple 2.
On chauffe l'échantillonà une vitesse de chauffe de 26 C/min à une température de 120 C et on le maintient à cette température à une humidité relative de 40 % sous une pression de bars pendant 1 h pour le durcir On refroidit progressivement
l'éprouvette durcie.
L'échantillon durci présente les propriétés suivantes Résistance à la flexion 80,8 M Pa Résistance thermique à la flexion 78,8 M Pa Absorption d'eau 0,4 % Variation de longueur 0,03 % Retard de flamme passe par le test des matériaux non combustibles
Exemple 6
On met en oeuvre les mêmes modes opératoires que ceux
décrits à l'exemple 5,sauf que le traitement thermique de l'prou-
vette est effectué sous une pression de 15 bars L'échantillon durci résultant présente les propriétés suivantes Résistance à la flexion 84,8 M Pa Résistance thermique à la flexion 83,6 M Pa Absorption d'eau 0,2 % Variation de longueur 0,02 % Retard de flamme passe par le test desmatériaux non combustibles Il est entendu que l'invention n'est pas limitée aux
modes de réalisation préférés décrits ci-dessus à titre d'illus-
tration et que l'homme de l'art peut y apporter diverses modifi-
cations et divers changements sans toutefois s'écarter du cadre et
de l'esprit de l'invention.
Claims (10)
1 Composition de ciment caractérisée en ce qu'elle consiste en 100 parties en poids d'un ciment hydraulique contenant du silicate dicalcique y (C 2 S y) et 1 à 20 parties en poids d'une
matière polymère dispersable dans l'eau.
2 Composition de ciment selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit ciment hydraulique contient au moins un ciment complémentaire choisi parmi le ciment de Portland, le
ciment de Portland mixte, le ciment d'alumine, la chaux hydrau-
lique, le ciment romain, le ciment naturel, les ciments de chaux mixtes, les ciments à prise rapide, le ciment à prise ultra-rapide
et le ciment de puits de pétrole.
3 Composition de ciment selon la revendication 2, caractérisée en ce que la quantité dudit ciment supplémentaire
est de 40 % en poids ou moins.
4 Composition de ciment selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit ciment hydraulique consiste en
silicate dicalcique y seul.
Composition de ciment selon la revendication l, caractérisée en ce que ladite matière polymère dispersable dans l'eau consiste en au moins un produit choisi parmi les homopolymères et copolymères d'acétate de vinyle, les homopolymères et copolymnères d'acrylamide, les homopolymères et copolymères de méthacrylamide,
les esters d'alkylcellulose non ioniques, les esters d'hydroxy-
alkylcellulose non ioniques, les polymères d'oxyde d'alkylène, les polymères polyalcoxylés et les polymères contenant des groupes
acide sulfonique.
6 Composition de ciment selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit silicate dicalcique y est un produit obtenu en mélangeant au moins un composé de calcium choisi parmi l'oxyde de calcium, l'hydroxyde de calcium et le carbonate de calcium,ayant chacun un degré de pureté de 99 % en poids ou plus, avec une matière siliceuse ayant un degré de pureté de 99 % en poids ou plus,dans un rapport molaire dudit composé de calcium, exprimé en oxyde de calcium Ca O,à ladite matière siliceuse,exprimée en
-46876
*dioxyde de silicium (Si O 2), de 1,90: l à 2,05: 1; en calcinant le mélange résultant à une température de 1000 à 1500 'C pendant min à 3 h; et en refroidissant ensuite progressivement le
produit calciné à la température de l'air ambiant.
7 Mélange de ciment aqueux caractérisé en ce qu'il consiste en ladite composition de ciment selon la revendicationl en mélange avec 5 à 25 parties en poids d'eau par 100 parties en
poids dudit ciment hydraulique.
8 Mélange de ciment aqueux selon la revendication 7,
caractérisé en ce qu'il est moulé dans une forme souhaitée.
9 Mélange de ciment aqueux selon la revendication 7,
caractérisé en ce qu'il est protégé de l'air ambiant.
Mélange de ciment aqueux selon la revendication 8,
caractérisé en ce qu'il est protégé de l'air ambiant.
11 Ciment durci caractérisé en ce qu'il est préparé
à partir du mélange de ciment aqueux selon la revendication 7.
12 Ciment durci selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est préparé par moulage dudit mélange de ciment aqueux dans une forme souhaitée et chauffage dudit mélange de ciment aqueux moulé à une température de 40 à 180 'C et une
humidité relative de 20 à 70 % sous une pression de 5 à 15 bars.
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