FR2717466A1 - Use, as additive for controlling the flow threshold and / or viscosity, of a precipitated silica in cementitious pastes. - Google Patents

Use, as additive for controlling the flow threshold and / or viscosity, of a precipitated silica in cementitious pastes. Download PDF

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Frouin Laurent
Prat Evelyne
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Abstract

The use of 0.5-5 wt %, based on the weight of cement, of precipitated silica as the viscosity and/or flow point controlling additive in mixed compositions consisting of cement and water, is disclosed. Cement pastes containing 0.5-5 wt %, based on the weight of cement, of such an additive, and the corresponding compositions after setting, are also disclosed.

Description

UTILISATION. COMME ADDITIF DE CONTROLE DU SEUIL D'ECOULEMENT ET/OUUSE. AS A FLOW THRESHOLD AND / OR ADDITIVE

DE LA VISCOSITE. D'UNE SILICE PRECIPITEE DANS LES PATES CIMENTAIRES  VISCOSITY. OF PRECIPITATED SILICA IN CEMENT PASTA

La présente invention concerne l'utilisation, comme additif de contrôle de propriétés rhéologiques, d'une silice précipitée dans les pâtes cimentaires à base de  The present invention relates to the use, as additive for controlling rheological properties, of a precipitated silica in cementitious pastes based on

ciment et d'eau.cement and water.

Elle est également relative à ces pâtes cimentaires contenant ladite silice  It also relates to these cementitious pastes containing said silica

précipitée et aux compositions correspondantes après prise.  precipitate and to the corresponding compositions after setting.

La mise au point et l'utilisation de compositions de pâtes cimentaires sont connues  The development and use of cementitious paste compositions are known

depuis très longtemps et font encore l'objet de nombreuses publications.  for a very long time and are still the subject of numerous publications.

Il a déjà été proposé, dans le but d'améliorer certaines propriétés de ces compositions, d'y ajouter divers adjuvants, notamment des fluidifiants, des retardateurs  It has already been proposed, in order to improve certain properties of these compositions, to add to it various adjuvants, in particular fluidizers, retarders

de prise, et, également, de la fumée de silice.  and also silica smoke.

Les fluidifiants ont essentiellement pour fonction de diminuer la quantité d'eau de  The purpose of fluidizers is essentially to reduce the amount of water in

gâchage à utiliser et de défloculer les grains de ciment.  mixing to use and deflocculate the grains of cement.

Les retardateurs de prise ont pour seule fonction de retarder la prise de la composition. La fumée de silice peut intervenir comme rétenteur d'eau et permettre d'améliorer  The setting retarders have the sole function of delaying the setting of the composition. Silica smoke can act as a water retentant and help improve

la résistance aux agressions chimiques de la composition finale.  the resistance to chemical aggressions of the final composition.

Néanmoins, les pâtes cimentaires ne présentent pas nécessairement certaines  However, cementitious pastes do not necessarily have certain

propriétés rhéologiques souhaitées.  desired rheological properties.

De plus, le contrôle de ces propriétés rhéologiques n'est pas toujours possible, alors qu'il peut s'avérer essentiel notamment lors de la mise en oeuvre de la pâte  In addition, the control of these rheological properties is not always possible, whereas it can prove to be essential in particular during the processing of the dough.

cimentaire sur le chantier.cement on site.

On entend ici par "propriétés rhéologiques" des pâtes cimentaires, notamment leur seuil d'écoulement, c'est-à-dire leur résistance à l'écoulement (pour un faible cisaillement (inférieur à 50 s-1 notamment, voire à 10 s-1) et leur viscosité (pour un  The term “rheological properties” is understood here to mean cementitious pastes, in particular their flow threshold, that is to say their resistance to flow (for low shear (less than 50 s-1 in particular, or even 10 s -1) and their viscosity (for a

cisaillement élevé (100 à 1000 s-1 notamment)).  high shear (100 to 1000 s-1 in particular)).

La présente invention a notamment pour but de proposer un additif de contrôle  The object of the present invention is in particular to propose a control additive

et/ou d'amélioration de ces propriétés rhéologiques relatives aux pâtes cimentaires.  and / or improving these rheological properties relating to cementitious pastes.

L'invention consiste dans l'utilisation de silice précipitée, en une quantité en poids comprise entre 0,5 et 5 % par rapport au poids de ciment, dans de telles compositions à  The invention consists in the use of precipitated silica, in an amount by weight of between 0.5 and 5% relative to the weight of cement, in such compositions with

base de ciment et d'eau.cement and water base.

On entend par pâtes cimentaires des compositions gâchées formées à partir de  By cementitious pastes is meant tempered compositions formed from

ciment et d'eau (et, éventuellement, d'additifs usuels).  cement and water (and possibly common additives).

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront plus  Other characteristics, details and advantages of the invention will become more apparent

clairement à la lecture de la description qui va suivre.  clearly on reading the description which follows.

La Demanderesse a ainsi découvert, de manière surprenante, que l'utilisation d'une certaine quantité de silice précipitée dans une composition formée à partir de ciment et d'eau (dite eau de gâchage) permet notamment de contrôler et/ou d'améliorer le seuil d'écoulement et/ou la viscosité de cette composition, l'addition de la silice précipitée s'effectuant généralement avant ou lors de l'opération de gâchage. Cette pâte cimentaire est en général formée par malaxage des produits entrant dans sa constitution (opération de gâchage); l'ordre d'introduction desdits produits dans  The Applicant has thus surprisingly discovered that the use of a certain amount of precipitated silica in a composition formed from cement and water (called mixing water) makes it possible in particular to control and / or improve the flow threshold and / or the viscosity of this composition, the addition of the precipitated silica generally taking place before or during the mixing operation. This cementitious paste is generally formed by kneading the products entering into its constitution (mixing operation); the order of introduction of said products in

le malaxeur peut être quelconque.the mixer can be any.

Selon l'invention, la silice précipitée peut être utilisée comme additif de contrôle et/ou d'amélioration du seuil d'écoulement des pâtes cimentaires précitées. Le seuil d'écoulement d'une pâte cimentaire correspond à sa résistance à l'écoulement (pour un  According to the invention, the precipitated silica can be used as an additive for controlling and / or improving the flow threshold of the aforementioned cementitious pastes. The flow threshold of a cement paste corresponds to its resistance to flow (for a

faible cisaillement, notamment inférieur à 50 s-1, voire à 10 s-1).  low shear, especially less than 50 s-1, or even 10 s-1).

Ainsi, l'addition d'une certaine quantité de silice précipitée dans de telles compositions permet en particulier de pouvoir ajuster la valeur du seuil d'écoulement,  Thus, the addition of a certain quantity of precipitated silica in such compositions makes it possible in particular to be able to adjust the value of the flow threshold,

sous faible cisaillement notamment.in particular under low shear.

Cette utilisation de silice précipitée permet un ajustement du seuil d'écoulement (sous faible cisaillement) à une valeur faible; les pâtes cimentaires (gâchées) obtenues  This use of precipitated silica allows an adjustment of the flow threshold (under low shear) to a low value; cementitious (tempered) pastes obtained

peuvent alors pénétrer de manière très satisfaisante dans des milieux poreux.  can then penetrate very satisfactorily into porous media.

Les compositions gâchées obtenues sont alors habituellement autolissantes (leur mise à l'horizontale ne nécessite qu'une réglette), de préférence auto-nivelantes (leur  The tempered compositions obtained are then usually self-leveling (putting them horizontally only requires a strip), preferably self-leveling (their

mise à l'horizontale ne nécessite aucun dispositif ou instrument).  horizontal positioning does not require any device or instrument).

Un ajustement du seuil d'écoulement (sous faible cisaillement) à une valeur élevée du fait de l'utilisation d'une certaine quantité de silice précipitée est également possible; les pâtes cimentaires (gâchées) obtenues sont alors parfaitement adaptées à la préfabrication et présentent une consistance thixotrope (et donc une homogénéité optimale) qui leur confèrent ainsi une aptitude au pompage très satisfaisante, même après une période de repos, d'o une sécurité et une souplesse d'emploi pour l'utilisateur. Selon l'invention, la silice précipitée peut être employée comme additif de contrôle et/ou d'amélioration de la viscosité desdites pâtes cimentaires (sous cisaillement élevé (100 à 1000 s-1 notamment)), la quantité en poids de silice utilisée étant comprise entre  An adjustment of the flow threshold (under low shear) to a high value due to the use of a certain amount of precipitated silica is also possible; the cementitious pastes (tempered) obtained are then perfectly suitable for prefabrication and have a thixotropic consistency (and therefore optimal homogeneity) which thus give them a very satisfactory pumping ability, even after a period of rest, hence safety and flexibility for the user. According to the invention, the precipitated silica can be used as an additive for controlling and / or improving the viscosity of said cementitious pastes (under high shear (100 to 1000 s-1 in particular)), the quantity by weight of silica used being between

0,5 et 5 % par rapport de ciment.0.5 and 5% relative to cement.

Cette utilisation de silice précipitée permet notamment l'obtention d'une viscosité relativement faible pour lesdites compositions (sous cisaillement élevé notamment),  This use of precipitated silica makes it possible in particular to obtain a relatively low viscosity for said compositions (in particular under high shear),

conférant alors à celles-ci une bonne aptitude au pompage.  thus giving them good pumping ability.

Enfin, elle permet, de préférence, d'améliorer leur aptitude à la mise en place dans les coffrages sans vibration, assurant un aspect de surface ne nécessitant généralement pas de réagréage; elle permet également de réduire la pression exercée  Finally, it makes it possible, preferably, to improve their ability to fit into the formwork without vibration, ensuring a surface appearance which generally does not require re-setting; it also reduces the pressure exerted

sur ces coffrages, d'o une réduction du coût de ces derniers.  on these formwork, hence a reduction in the cost of the latter.

Par silice précipitée, on entend ici une silice obtenue par précipitation à partir de la réaction d'un silicate alcalin avec un acide en général inorganique à un pH adéquat du milieu de précipitation, en particulier un pH basique, neutre ou peu acide; le mode de préparation de la silice peut être quelconque (addition d'acide sur un pied de cuve de silicate, addition simultanée totale ou partielle d'acide et de silicate sur un pied de cuve d'eau ou de solution de silicate, etc) et est choisi en fonction du type de silice que l'on  The term “precipitated silica” is understood here to mean a silica obtained by precipitation from the reaction of an alkaline silicate with a generally inorganic acid at an adequate pH of the precipitation medium, in particular a basic pH, neutral or slightly acid; the mode of preparation of the silica can be arbitrary (addition of acid on a silicate base stock, simultaneous total or partial addition of acid and silicate on a base stock of water or silicate solution, etc.) and is chosen according to the type of silica that

souhaite obtenir.wish to get.

La silice précipitée est avantageusement employée sous forme de poudre (sèche)  The precipitated silica is advantageously used in the form of a powder (dry)

ou, éventuellement, en suspension aqueuse (slurry ou bouillie).  or, possibly, in aqueous suspension (slurry or porridge).

La teneur en poids de silice précipitée utilisée est comprise entre 0,5 et 5 % par rapport au poids de ciment; elle est par exemple comprise entre 1 et 3 % ou entre 2,5 et 4,5 % par rapport au poids de ciment. En effet, l'utilisation de silice précipitée à ces teneurs relativement faibles donne d'excellents résultats, ce qui représente un avantage  The content by weight of precipitated silica used is between 0.5 and 5% relative to the weight of cement; it is for example between 1 and 3% or between 2.5 and 4.5% relative to the weight of cement. Indeed, the use of precipitated silica at these relatively low contents gives excellent results, which represents an advantage.

indéniable de l'invention.undeniable of the invention.

Les silices précipitées utilisées selon la présente invention possèdent préférentiellement une surface spécifique BET d'au moins 40 m2/g, notamment comprise  The precipitated silicas used according to the present invention preferably have a BET specific surface of at least 40 m2 / g, in particular included

entre 40 et 400 m2/g, par exemple entre 50 et 350 m2/g.  between 40 and 400 m2 / g, for example between 50 and 350 m2 / g.

Selon un mode de réalisation particulier, cette surface est comprise entre 210 et  According to a particular embodiment, this surface is between 210 and

300 m2/g.300 m2 / g.

La surface spécifique BET est déterminée selon la méthode de BRUNAUER-  The BET specific surface is determined according to the BRUNAUER method-

EMMET-TELLER décrite dans 'The Journal of the American Chemical Society", vol. 60,  EMMET-TELLER described in 'The Journal of the American Chemical Society', vol. 60,

page 309, février 1938 et correspondant à la norme ISO 5764/1 (annexe 1).  page 309, February 1938 and corresponding to standard ISO 5764/1 (annex 1).

De même, les silices précipitées utilisées selon la présente invention possèdent préférentiellement une taille moyenne des particules d'au moins 0,5 pm, notamment comprise entre 1 et 300 pm, en particulier entre 1 et 40 pm, voire entre 1 et 20 pm; elle  Similarly, the precipitated silicas used according to the present invention preferably have an average particle size of at least 0.5 μm, in particular between 1 and 300 μm, in particular between 1 and 40 μm, or even between 1 and 20 μm; she

peut être par exemple comprise entre 1,5 et 16 pm.  may for example be between 1.5 and 16 pm.

Selon des modes de réalisation particuliers, cette taille moyenne des particules est  According to particular embodiments, this average particle size is

comprise entre 1,5 et 4 pm ou entre 6 et 16 pm.  between 1.5 and 4 pm or between 6 and 16 pm.

La taille moyenne des particules est déterminée, pour les particules à taille élevée (au moins 100 pm), de préférence selon la norme NFX-11507 (décembre 1970) par tamisage à sec et détermination de la taille correspondant à un refus cumulé de 50 %, et, pour les particules à taille faible (inférieure à 100 pm), de préférence par diffraction  The average particle size is determined, for large particles (at least 100 μm), preferably according to standard NFX-11507 (December 1970) by dry sieving and determination of the size corresponding to a cumulative refusal of 50%. , and, for particles with a small size (less than 100 μm), preferably by diffraction

laser sur un granulomètre SYMPATEC.  laser on a SYMPATEC granulometer.

Selon une variante préférée de l'invention, on utilise, en tant qu'additif de contrôle et/ou d'amélioration du seuil d'écoulement (sous faible cisaillement notamment) et/ou de la viscosité (sous cisaillement élevé notamment) des pâtes cimentaires à base de ciment et d'eau, au moins une silice précipitée, en une quantité en poids comprise entre 0,5 et 5 % par rapport au poids de ciment, mélangée (ou combinée) avec au moins un fluidifiant. Ainsi, ledit additif formé par la silice précipitée peut comprendre en outre au moins un fluidifiant. Ledit additif peut alors éventuellement être préparé par simple mélange de la silice précipitée et du fluidifiant et également par absorption préalable dudit fluidifiant sur la silice précipitée, cette absorption s'effectuant notamment par co-atomisation de la silice précipitée et du fluidifiant ou par mise sur support de celui-ci sur la silice précipitée. Les techniques dites de co-atomisation et de mise sur support sont bien connues de l'homme du métier. On entend notamment par mise sur support l'absorption d'un composé sous forme liquide dans les pores de la silice précipitée. Dans ce cas, on emploie, de préférence, une silice précipitée présentant une prise d'huile DOP comprise entre 180 et 350 ml/100g (la prise d'huile DOP étant déterminée selon la norme ISO  According to a preferred variant of the invention, use is made, as an additive for controlling and / or improving the flow threshold (in particular under low shear) and / or in the viscosity (in particular under high shear). cementitious based on cement and water, at least one precipitated silica, in an amount by weight of between 0.5 and 5% relative to the weight of cement, mixed (or combined) with at least one plasticizer. Thus, said additive formed by precipitated silica can also comprise at least one fluidizer. Said additive can then optionally be prepared by simple mixing of the precipitated silica and the plasticizer and also by prior absorption of said plasticizer on the precipitated silica, this absorption taking place in particular by co-atomization of the precipitated silica and the plasticizer or by placing on support thereof on precipitated silica. The techniques known as co-atomization and placing on a support are well known to those skilled in the art. The expression “placing on a support” in particular means the absorption of a compound in liquid form in the pores of the precipitated silica. In this case, use is preferably made of a precipitated silica having a DOP oil intake of between 180 and 350 ml / 100 g (the DOP oil intake being determined according to ISO standard

787/5 en mettant en oeuvre le dioctylphtalate).  787/5 using dioctylphthalate).

On peut citer, à titre d'exemples de fluidifiants, notamment la mélamine, le polynaphtalène sulfonate de sodium, le polyacrylate de sodium, le polycarboxylate de sodium. Les pâtes cimentaires dans lesquelles 0,5 à 5 % en poids de silice précipitée sont utilisés selon l'invention peuvent contenir, outre du ciment et de l'eau, au moins un  There may be mentioned, by way of examples of plasticizers, in particular melamine, sodium polynaphthalene sulfonate, sodium polyacrylate, sodium polycarboxylate. The cementitious pastes in which 0.5 to 5% by weight of precipitated silica are used according to the invention may contain, in addition to cement and water, at least one

fluidifiant, ce fluidifiant ayant été introduit indépendamment de la silice précipitée.  plasticizer, this plasticizer having been introduced independently of the precipitated silica.

Il faut noter que l'utilisation de silice précipitée selon l'invention ne nuit pas aux propriétés des compositions finales après prise; au contraire, elle peut diminuer leur  It should be noted that the use of precipitated silica according to the invention does not harm the properties of the final compositions after setting; on the contrary, it can decrease their

perméabilité, accroître leur durabilité et améliorer leurs propriétés mécaniques.  permeability, increase their durability and improve their mechanical properties.

La présente invention a également pour objet les pâtes cimentaires dans lesquelles est utilisée selon l'invention au moins une silice précipitée, ainsi que ces  The present invention also relates to cementitious pastes in which is used according to the invention at least one precipitated silica, as well as these

compositions après leur prise.compositions after taking them.

La silice précipitée est du type décrit précédemment, notamment au niveau de son mode de préparation, de sa surface spécifique BET, de sa taille moyenne des  The precipitated silica is of the type described above, in particular in terms of its method of preparation, its BET specific surface, its average size of the

particules.particles.

De même, les pâtes cimentaires selon l'invention présentent alors une teneur en poids de silice précipitée comprise entre 0,5 et 5 %, par exemple entre 1 et 3 % ou entre  Likewise, the cementitious pastes according to the invention then have a content by weight of precipitated silica of between 0.5 and 5%, for example between 1 and 3% or between

2,5 et 4,5 %, par rapport au poids de ciment.  2.5 and 4.5%, based on the weight of cement.

Ces compositions selon l'invention peuvent également contenir en outre au moins  These compositions according to the invention can also additionally contain at least

un fluidifiant, notamment tel que décrit précédemment.  a fluidizer, in particular as described above.

Elles peuvent également contenir en outre un ou plusieurs additifs usuels, en  They may also contain one or more usual additives, in particular

particulier un retardateur de prise.  especially a setting retarder.

L'invention n'est pas du tout limitée à un type de ciment très particulier.  The invention is not at all limited to a very specific type of cement.

Celui-ci doit en fait être généralement du type hydraulique, c'est-à- dire qu'il doit  This must in fact be generally of the hydraulic type, that is to say that it must

s'agir d'un matériau qui peut durcir en présence d'eau.  be a material that can harden in the presence of water.

Quelques exemples de ciment vont être donnés ci-après.  Some examples of cement will be given below.

Ce ciment peut ainsi être du type alumineux, et notamment du type SECAR.  This cement can thus be of the aluminous type, and in particular of the SECAR type.

Le ciment peut aussi être du type silicate et plus particulièrement à base de silicate de calcium. On peut citer à titre d'exemples les ciments PORTLAND et, dans ce type de ciments, les ciments blancs, ceux résistant aux sulfates ainsi que ceux comprenant des laitiers (par exemple ciments CLK), des cendres volantes, des  The cement can also be of the silicate type and more particularly based on calcium silicate. Examples include PORTLAND cements and, in this type of cements, white cements, those resistant to sulfates as well as those comprising slag (for example CLK cements), fly ash,

pouzzolanes et/ou du méta-kaolin.pozzolans and / or meta-kaolin.

Il est à noter que des cendres volantes, des pouzzolanes et/ou du métakaolin  It should be noted that fly ash, pozzolans and / or metakaolin

peuvent être ajoutés dans les pâtes cimentaires indépendamment du ciment.  can be added to cementitious pastes independently of cement.

Le ciment peut être également à base de laitier activé par des alcalins, de la  The cement can also be based on slag activated by alkalis,

chaux ou du sulfate de chaux.lime or lime sulfate.

Les compositions dans lesquelles est utilisée selon l'invention une silice précipitée  The compositions in which a precipitated silica is used according to the invention

peuvent être employées dans toute application traditionnelle des pâtes cimentaires.  can be used in any traditional application of cementitious pastes.

Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée.  The following examples illustrate the invention without, however, limiting its scope.

ExemplesExamples

On prépare, dans ces exemples, des pâtes cimentaires à partir de ciment, de fluidifiant, d'eau et des pâtes cimentaires à partir de ciment, de fluidifiant, d'eau et soit de silice précipitée, soit de fumée de silice. Les teneurs de ces matières premières (en parties en poids) sont les suivantes Ciment: 100 Fluidifiant: teneur telle que le rapport fluidifiant (matière sèche)/ciment soit de 0,012 Eau:30 Silice précipitée:0 ou 4 ou fumée de silice: 0, 4 ou 10 Matières premières On utilise un ciment PORTLAND (référencé CPA 55 HPR de la société Ciments Lafarge). A titre de fluidifiant, on emploie, suivant les exemples - du B 6770 (polyacrylate de sodium), sous forme de solution, commercialisé par la société Bevaloid; du B 36 (polynaphtalène sulfonate de sodium), sous forme de poudre, commercialisé par la société Bevaloid; - du FF 86 (mélamine), sous forme de solution, commercialisé par la société Sika;  In these examples, cement pastes are prepared from cement, plasticizer, water and cement pastes from cement, plasticizer, water and either precipitated silica or silica fume. The contents of these raw materials (in parts by weight) are as follows: Cement: 100 Fluidifier: content such that the ratio of fluidizer (dry matter) / cement is 0.012 Water: 30 Precipitated silica: 0 or 4 or silica smoke: 0 , 4 or 10 Raw materials We use PORTLAND cement (referenced CPA 55 HPR from Ciments Lafarge). By way of plasticizer, use is made, according to the examples - of B 6770 (sodium polyacrylate), in the form of a solution, sold by the company Bevaloid; B 36 (sodium polynaphthalene sulfonate), in powder form, sold by the company Bevaloid; - FF 86 (melamine), in the form of a solution, sold by the company Sika;

- du Superplast THP, sous forme de solution, commercialisé par la société Chryso.  - Superplast THP, in the form of a solution, sold by the company Chryso.

On met en oeuvre: - soit une silice précipitée de surface spécifique BET de 250 m2/g et de taille moyenne des particules de 3,5 pIm (notée ici SP A); - soit une silice précipitée de surface spécifique BET de 250 m2/g et de taille moyenne des particules de 15 pm (notée ici SP B); - soit une fumée de silice commercialisée par la société Elkem sous la référence 940 U (notée ici FS);  We use: - either a precipitated silica with a BET specific surface area of 250 m2 / g and an average particle size of 3.5 pIm (noted here SP A); - Either a precipitated silica with a BET specific surface of 250 m2 / g and an average particle size of 15 μm (noted here SP B); - or a silica smoke marketed by the company Elkem under the reference 940 U (noted here FS);

- soit ni silice précipitée ni fumée de silice.  - either neither precipitated silica nor silica smoke.

Protocole de gâchage La gâchage de la pâte cimentaire est effectué dans un malaxeur planétaire selon le protocole suivant: - introduction dans le malaxeur du ciment et de la silice précipitée ou de la fumée de silice (suivant les exemples); - homogénéisation (par malaxage) du mélange sec obtenu pendant 30 secondes à tr/mn; - ajoût de l'eau et du fluidifiant sous malaxage à 50 tr/mn pendant 30 secondes;  Mixing protocol The cement paste is mixed in a planetary mixer according to the following protocol: - introduction into the mixer of cement and precipitated silica or silica smoke (according to the examples); - homogenization (by kneading) of the dry mixture obtained for 30 seconds at rpm; - Addition of water and thinner under mixing at 50 rpm for 30 seconds;

- poursuite du malaxage pendant 5 minutes à 250 tr/mn.  - continued mixing for 5 minutes at 250 rpm.

Mesure de caractéristiques rhéologiaues On mesure, pour chacune des pâtes cimentaires obtenues après gâchage, leur viscosité (V1) et leur seuil d'écoulement (S1) sous faible cisaillement et leur viscosité  Measurement of rheological characteristics We measure, for each of the cementitious pastes obtained after mixing, their viscosity (V1) and their flow threshold (S1) under low shear and their viscosity

(V2) et leur seuil d'écoulement (S2) sous cisaillement élevé.  (V2) and their flow threshold (S2) under high shear.

Pour cela, chaque composition est introduite dans une cellule de mesure.  For this, each composition is introduced into a measuring cell.

On enregistre alors dans l'ordre deux rhéogrammes à grande vitesse et un  Two high-speed rheograms and one

rhéogramme à petite vitesse.low speed rheogram.

Les valeurs des viscosités (exprimées en centipoises) et des seuils d'écoulement (exprimés en Pa) sont calculées d'après le modèle de BINGHAM sur les courbes descendantes des rhéogrammes: - pour la grande vitesse, on exploite la courbe descendante (de 1000 s-1 à 1 s-1) du second rhéogramme à grande vitesse; - pour la petite vitesse, on exploite la courbe descendante (de 50 s-1 à 1 s-1) du  The values of the viscosities (expressed in centipoises) and the flow thresholds (expressed in Pa) are calculated according to the BINGHAM model on the descending curves of the rheograms: - for the high speed, the descending curve (from 1000 s-1 to 1 s-1) of the second high speed rheogram; - for low speed, the downward curve (from 50 s-1 to 1 s-1) is used

rhéogramme à petite vitesse.low speed rheogram.

Protocole d'enregistrement du rhéogramme à grande vitesse: On enregistre la contrainte (Pa) induite par la pâte cimentaire sur l'axe du cylindre de la cellule de mesure MSDIN125, lors de l'imposition du profil de cisaillement suivant: - 10 secondes à un cisaillement de 1 s-1; - montée en 60 secondes d'un cisaillement de 1 s-1 à un cisaillement de 1000 s-1; palier de 60 secondes à un cisaillement de 1000 s-; - descente en 60 secondes d'un cisaillement de 1000 s-1 à un cisaillement de  Protocol for recording the rheogram at high speed: The stress (Pa) induced by the cement paste is recorded on the axis of the cylinder of the MSDIN125 measuring cell, during the imposition of the following shear profile: - 10 seconds at a shear of 1 s-1; - rise in 60 seconds from a shear of 1 s-1 to a shear of 1000 s-1; step of 60 seconds at a shear of 1000 s-; - descent in 60 seconds from a shear of 1000 s-1 to a shear of

1 S-1.1 S-1.

Protocole d'enregistrement du rhéogramme à petite vitesse: On enregistre la contrainte (Pa) induite par la pâte cimentaire sur l'axe du cylindre de la cellule de mesure MSDIN125, lors de l'imposition du profil de cisaillement suivant: - 10 secondes à un cisaillement de 1 s-1; - montée en 60 secondes d'un cisaillement de 1 s-1 à un cisaillement de 50 s-1; palier de 60 secondes à un cisaillement de 50 s-1;  Protocol for recording the rheogram at low speed: The stress (Pa) induced by the cement paste is recorded on the axis of the cylinder of the MSDIN125 measuring cell, during the imposition of the following shear profile: - 10 seconds at a shear of 1 s-1; - rise in 60 seconds from a shear of 1 s-1 to a shear of 50 s-1; 60 second step at 50 s-1 shear;

- descente en 60 secondes d'un cisaillement de 50 s-" à un cisaillement de 1 s-1.  - descent in 60 seconds from a shear of 50 s- "to a shear of 1 s-1.

Les résultats sont répertoriés dans les tableaux 1 à 5 ci-dessous; la première colonne indique si la composition contient une silice précipitée ou de la fumée de silice  The results are listed in Tables 1 to 5 below; the first column indicates whether the composition contains precipitated silica or silica fume

(teneur pondérale entre parenthèses), ou ni l'une ni l'autre ("Blanc").  (weight content in parentheses), or neither ("White").

Exemole 1Example 1

Le fluidifiant employé est du B 6770.  The fluidizer used is B 6770.

VI Si V2 S2 "Blanc" 220 0,1 230 0VI If V2 S2 "White" 220 0.1 230 0

SPA (4 %) 350 2,7 310 4, 6SPA (4%) 350 2.7 310 4, 6

SP B (4%) 560 3,5 460 12, 0SP B (4%) 560 3.5 460 12.0

FS (4 %) 230 2,6 230 2,6FS (4%) 230 2.6 230 2.6

FS (10 %) 190 0,6 160 1, 8FS (10%) 190 0.6 160 1.8

Tableau 1Table 1

Exemole 2Example 2

Le fluidifiant employé est du B 36.  The fluidizer used is B 36.

Vi S1i V2 S2 "Blanc" 1200 1,2 170 0Vi S1i V2 S2 "White" 1200 1.2 170 0

SP A(4 %) 5510 51,7 300 360SP A (4%) 5510 51.7 300 360

SP B (4 %) 3540 67,7 650 463SP B (4%) 3540 67.7 650 463

FS (4 %) 130 1,4 150 0FS (4%) 130 1.4 150 0

FS (10 %) 160 0,3 160 0FS (10%) 160 0.3 160 0

Tableau 2Table 2

Exemole 3Example 3

Le fluidifiant employé est du FF 86.  The fluidizer used is FF 86.

|_____Vi Si V2 S2 "Blanc" 110 140 0 0  | _____ Vi If V2 S2 "White" 110 140 0 0

SP A (4 %) 6940 27,6 290 403SP A (4%) 6940 27.6 290 403

SP B (4 %) 3290 17,3 620 436SP B (4%) 3290 17.3 620 436

FS (4 %) 200 13,7 120 22,4FS (4%) 200 13.7 120 22.4

FS (10 %) 19 2,4 90 0,8FS (10%) 19 2.4 90 0.8

Tableau 3Table 3

Exemple 4Example 4

Le fluidifiant employé est du Superplast THP.  The plasticizer used is Superplast THP.

____ _Vl _ | VISi V2 S2 "Blanc" 180 0 160 0 SPA (4 %) 10100 158 nm nm SP B (4 %) 9830 43,8 nm nm  ____ _Vl _ | VISi V2 S2 "White" 180 0 160 0 SPA (4%) 10 100 158 nm nm SP B (4%) 9830 43.8 nm nm

FS (4 %) 140 0 160 0FS (4%) 140 0 160 0

FS (10 %) 210 10,4 160 6,5FS (10%) 210 10.4 160 6.5

(nm = non mesurée)(nm = not measured)

Tableau 4Table 4

Un essai effectué sur une pâte cimentaire ne contenant ni fluidifiant, ni silice précipitée, ni fumée de silice, composition qui est hétérogène après le gâchage, conduit aux résultats suivants:  A test carried out on a cementitious paste containing neither a thinner, nor precipitated silica, nor silica fume, a composition which is heterogeneous after mixing, leads to the following results:

V1:1200; S1:8,9; V2:190; S2:102.V1: 1200; S1: 8.9; V2: 190; S2: 102.

Les résultats compris dans les tableaux précédents montrent que l'utilisation de silice précipitée permet de moduler les caractéristiques rhéologiques (seuil d'écoulement et viscosité) de la pâte cimentaire, afin d'obtenir notamment une viscosité relativement faible sous cisaillement élevé associée soit à un seuil d'écoulement élevé sous faible  The results included in the preceding tables show that the use of precipitated silica makes it possible to modulate the rheological characteristics (flow threshold and viscosity) of the cementitious paste, in order to obtain in particular a relatively low viscosity under high shear associated with either high flow threshold under low

cisaillement, soit à un seuil d'écoulement assez faible sous faible cisaillement.  shear, ie at a fairly low flow threshold under low shear.

Les compositions contenant de la fumée de silice sont toutes, quelque soit le  The compositions containing silica smoke are all, whatever the

fluidifiant, caractérisées par un seuil d'écoulement très faible, voire nul.  fluidizer, characterized by a very low or even zero flow threshold.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1. Utilisation, en tant qu'additif de contrôle du seuil d'écoulement et/ou de la viscosité, d'au moins une silice précipitée dans une pâte cimentaire, en une quantité en poids  1. Use, as additive for controlling the flow threshold and / or viscosity, of at least one precipitated silica in a cementitious paste, in an amount by weight comprise entre 0,5 et 5 % par rapport au poids de ciment de ladite pâte.  between 0.5 and 5% relative to the weight of cement of said paste. 2. Utilisation selon la revendication 1 caractérisée en ce que ledit additif comprend en  2. Use according to claim 1 characterized in that said additive comprises in outre au moins un fluidifiant.in addition to at least one fluidizer. 3. Utilisation selon l'une des revendications 1 et 2 caractérisée en ce que la teneur en  3. Use according to one of claims 1 and 2 characterized in that the content of poids de silice précipitée dans ladite pâte est comprise entre 2,5 et 4, 5 % par rapport  weight of silica precipitated in said paste is between 2.5 and 4.5% relative to au poids de ciment de la pâte.by weight of cement in the dough. 4. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que ladite silice  4. Use according to one of claims 1 to 3 characterized in that said silica précipitée présente une surface spécifique BET d'au moins 40 m2/g.  precipitate has a BET specific surface of at least 40 m2 / g. 5. Utilisation selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisée en ce que ladite silice  5. Use according to one of claims 1 to 4 characterized in that said silica précipitée présente une taille moyenne des particules d'au moins 0,5 pm.  precipitate has an average particle size of at least 0.5 µm. 6. Pâte cimentaire à base de ciment et d'eau dans laquelle est utilisée au moins une  6. Cement paste based on cement and water in which at least one is used silice précipitée selon l'une des revendications 1 à 5.  precipitated silica according to one of claims 1 to 5. 7. Pâte cimentaire selon la revendication 6 après prise.  7. Cement paste according to claim 6 after setting. 8. Pâte cimentaire selon l'une des revendications 6 et 7 caractérisée en ce qu'elle  8. Cement paste according to one of claims 6 and 7 characterized in that it contient en outre au moins un fluidifiant.  additionally contains at least one plasticizer.
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