FR2978761A1 - Procede de fabrication d'un liant hydraulique rapide - Google Patents

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Abstract

La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un liant hydraulique comprenant le cobroyage d'un mélange comprenant du clinker et de 0,1 à 5 % en masse, exprimée en extrait sec, par rapport à la masse de clinker, d'un matériau comprenant plus de 15 % en masse de silicates de calcium hydratés par rapport à la fraction solide du matériau.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UN LIANT HYDRAULIQUE RAPIDE
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un liant hydraulique rapide.
Un liant hydraulique peut être un matériau pulvérulent qui, gâché avec de l'eau, forme une pâte qui fait prise et durcit par suite de réactions d'hydratation, et qui après durcissement, conserve sa résistance et sa stabilité même sous l'eau. La prise correspond au passage à l'état solide par réaction chimique d'hydratation du liant hydraulique. La prise est généralement suivie par la période de durcissement qui correspond à la phase d'augmentation des résistances mécaniques du liant hydraulique, après la fin de la prise. Une composition hydraulique, par exemple un béton, correspond à un mélange d'un liant hydraulique, de granulats et d'eau. Le béton est, par exemple, destiné à la réalisation de pièces et ouvrages, qu'il s'agisse de pièces préfabriquées en usine, ou des réalisations sur chantiers, comme par exemple des voiles de béton, dalles, etc. Pour certaines applications, il est souhaitable d'accélérer la prise d'une composition hydraulique. C'est le cas, par exemple, pour le bétonnage par temps froid, le décoffrage ou le démoulage rapide, la fabrication d'éléments préfabriqués, les scellements, l'étanchement, les bétons projetés, les enduits de façades, etc.
Une accélération de la prise ou du durcissement peut être obtenue en ajoutant un agent accélérateur à la composition hydraulique. L'agent accélérateur est, par exemple le chlorure de calcium, le nitrite de calcium, le nitrate de calcium, le sulfate de potassium, le sulfate de sodium, le sulfate de lithium, et la chaux sous diverses formes telles que la chaux vive ou la chaux hydratée ou semi-hydratée. L'agent accélérateur est généralement ajouté au moment de la fabrication de la composition hydraulique. Toutefois, pour éviter l'étape supplémentaire d'ajout de l'agent accélérateur à la composition hydraulique, il peut être souhaitable d'utiliser un liant hydraulique spécifique qui entraîne une accélération de la prise de la composition hydraulique. Un tel liant hydraulique est généralement appelé liant hydraulique rapide. Les compositions hydrauliques, par exemple les bétons, utilisant de tels liants hydrauliques acquièrent, après le mélange du liant hydraulique, des granulats et de l'eau, des résistances mécaniques élevées à court terme. La plupart des bétons connus comprennent du ciment Portland. Le ciment Portland comprend principalement du clinker Portland et du sulfate de calcium. Lors de la fabrication du ciment, le clinker est broyé avec le sulfate de calcium, qui peut par exemple être ajouté sous forme de gypse, de semihydrate ou d'anhydrite, pour obtenir du ciment Portland.
Un liant hydraulique rapide peut être obtenu en broyant plus finement le clinker. Toutefois, il est alors nécessaire de modifier les conditions de broyage du clinker du liant hydraulique rapide par rapport à un clinker pour liant hydraulique connu. Ceci est difficile pour des installations à l'échelle industrielle.
La présente invention vise à atteindre au moins l'un des buts suivants : - un but de la présente invention est de fournir un nouveau procédé de fabrication d'un liant hydraulique rapide qui entraîne peu de modifications par rapport à un procédé de fabrication d'un liant hydraulique connu ; - un autre but de la présente invention est de pouvoir être mise en oeuvre dans l'industrie cimentière ; - un autre but de la présente invention est que le liant hydraulique rapide selon la présente invention peut être utilisé pour la réalisation et/ou la réparation de chaussée de route ; - un autre but de la présente invention est que le liant hydraulique rapide selon la présente invention peut être utilisé pour le décoffrage accéléré de pièces en béton, notamment pour la réalisation de voiles mettant en oeuvre un décoffrage rapide et pour la réalisation de poutres préfabriquées ou de dalles ; - un autre but de la présente invention est que le liant hydraulique rapide selon la présente invention peut être utilisé pour accélérer la manipulation de pièces préfabriquées en béton ; - un autre but de la présente invention est que le liant hydraulique rapide selon la présente invention peut être utilisé pour la réalisation d'un élément béton précontraint par des câbles en permettant de relâcher plus rapidement la tension exercée sur les câbles noyés dans le béton.
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'un liant hydraulique comprenant le cobroyage d'un mélange comprenant du clinker et de 0,1 à 5 % en masse, exprimée en extrait sec, par rapport à la masse de clinker, d'un matériau comprenant plus de 15 % en masse de silicates de calcium hydratés par rapport à la fraction solide du matériau.
Dans la suite de la description y compris les revendications, sauf indication contraire, les proportions indiquées par des pourcentages correspondent à des proportions massiques. De préférence, le liant hydraulique est un ciment. Le ciment est par exemple tel que défini dans la norme EN 197.1. De préférence, le ciment est un ciment Portland.
Le clinker est de préférence le produit obtenu après cuisson (la clinkérisation) d'un mélange (le cru) composé, entre autres, de calcaire et par exemple d'argile. De préférence, le clinker est un clinker Portland tel que défini dans la norme NF EN 197.1.
Le clinker Portland peut être un clinker utilisé pour réaliser des ciments Portland connus, et en particulier les ciments décrits dans la norme européenne EN 197-1. On pourra utiliser par exemple un clinker utilisé pour réaliser un ciment CEM I, CEM II, CEM III, CEM IV ou CEM V selon la norme « Ciment » NF EN 197-1.
Le clinker Portland peut avoir, avant l'étape de cobroyage, un D90 qui varie de 1 à 30 mm, de préférence de 5 à 20 mm. Le D90, également noté Dv90, correspond au 90ème centile de la distribution en volume de taille des grains. Autrement dit, 90 % des grains ont une taille inférieure au D90 et 10 % ont une taille supérieure au D90. Dans le reste de la description, une particule d'un matériau peut correspondre à la fois à des particules individuelles du matériau mais également à un agglomérat de particules individuelles du matériau. Dans ce cas, la valeur du D90 tient compte de la présence des agglomérats de particules individuelles. Le terme « particule » tel qu'utilisé dans le cadre de la présente invention doit être compris dans un sens large et correspond non seulement des particules compactes ayant plus ou moins une forme sphérique mais aussi à des particules anguleuses, des particules aplaties, des particules en forme de flocon, des particules en forme de fibres, etc. On comprendra que la « taille » des particules dans le cadre de la présente invention signifie la plus petite dimension transversale des particules. Les tailles moyennes et les distributions de particules peuvent être déterminées par granulométrie laser (notamment en utilisant un granulomètre laser Malvern MS2000) pour les particules de taille inférieure à une centaine de micromètres, ou par tamisage pour les particules de taille supérieure à une centaine de micromètres. La surface spécifique Blaine peut être déterminée comme cela est décrit dans la norme EN 196-6 paragraphe 4.
Le mélange comprenant le clinker Portland et le matériau, comprenant plus de 15 % en masse de silicates de calcium hydratés par rapport à la fraction solide du matériau, peut avoir, après l'étape de cobroyage, un D90 qui varie de 5 à 100 pm, de préférence de 15 à 80 pm, plus préférentiellement de 25 à 45 pm, encore plus préférentiellement de 25 à 40 pm.
La proportion de silicates de calcium hydratés dans le matériau peut être mesurée par résonnance magnétique nucléaire de l'isotope 29 du silicium. La surface spécifique Blaine du mélange comprenant le clinker Portland et le matériau, comprenant plus de 15 % en masse de silicates de calcium hydratés par rapport à la fraction solide du matériau, peut varier après l'étape de cobroyage de 2500 cm2/g à 10000 cm2/g, de préférence de 2800 cm2/g à 9000 cm2/g, plus préférentiellement de 3000 cm2/g à 7000 cm2/g.
Le procédé de fabrication du liant hydraulique comprend le cobroyage d'un mélange comprenant du clinker et de 0,1 à 5 %, de préférence de 0,2 à 4 %, plus préférentiellement de 0,5 à 3 %, en masse par rapport à la masse de clinker du matériau comprenant plus de 15 % en masse de silicates de calcium hydratés par rapport à la fraction solide du matériau. Le matériau comprenant plus de 15 % en masse de silicates de calcium hydratés par rapport à la fraction solide du matériau peut correspondre à un matériau obtenu par hydratation d'une pâte de ciment. L'étape d'hydratation peut être suivie d'une étape de durcissement de la pâte de ciment et une étape de broyage de la pâte de ciment durcie.
Dans ce cas, le matériau solide peut être sous la forme d'une poudre. Toutefois, la pâte de ciment peut également être maintenue sous la forme d'une suspension, notamment en prévoyant un rapport eau/ciment élevé. Lorsqu'il est obtenu à partir d'une pâte de ciment, le matériau comprend généralement d'autres composés en plus des silicates de calcium hydratés, par exemple de la portlandite, de l'ettringite. De préférence, le matériau comprend plus de 30 %, de préférence plus de 40 %, plus préférentiellement plus de 50 %, en masse de silicates de calcium hydratés. La pâte de ciment peut être réalisée avec des ciments Portland, des clinkers Portland broyés, des ciments Portland composés ou des mélanges de ces composés. Lorsque le matériau comprenant plus de 15 % en masse de silicates de calcium hydratés par rapport à la fraction solide du matériau comprend une poudre obtenue à partir d'une pâte de ciment, les particules comprenant les silicates de calcium hydratés peuvent avoir, par exemple, avant l'étape de cobroyage, un D90 qui varie de 10 à 100 pm, de préférence de 15 à 80 pm, plus préférentiellement de 20 à 50 pm. Les particules de la poudre correspondent alors généralement à des agglomérats.
Le matériau comprenant plus de 15 % en masse de silicates de calcium hydratés par rapport à la fraction solide du matériau peut être également obtenu par synthèse à partir d'une source de calcium (par exemple de l'oxyde de calcium (CaO) ou un sel de calcium), une source de silicates (par exemple du dioxyde de silicium (SiO2) ou un sel de silicates) et de l'eau (H2O). La nature précise des silicates de calcium hydratés n'est pas critique et dépend du procédé de fabrication utilisé. A titre d'exemple, il peut s'agir de silicates de calcium hydratés selon la formule Ca6Si6O17(OH)2. De préférence le matériau comprenant plus de 15 % en masse de silicates de calcium hydratés par rapport à la fraction solide du matériau comprend une suspension, par exemple une suspension aqueuse, de particules comprenant les silicates de calcium hydratés.
La surface spécifique BET des particules de silicates de calcium hydratés peut varier, par exemple, avant l'étape de cobroyage de 5 m2/g à 500 m2/g, de préférence de 10 m2/g à 300 m2/g, plus préférentiellement de 30 m2/g à 180 m2/g. Les surfaces spécifiques BET peuvent être mesurées en utilisant un analyseur SA 3100 de Beckman Coulter avec l'azote comme gaz adsorbé. L'étape de broyage d'un solide correspond de préférence à une étape de division du solide, pour réduire la taille des particules et/ou pour augmenter leur surface spécifique (surface développée de la poudre par unité de masse). Le broyage peut être réalisé par un atelier de broyage comprenant, par exemple: -un broyeur unique, par exemple un broyeur à boulets ; - un broyeur unique suivi d'un séparateur ; - un broyeur primaire, par exemple une presse à rouleaux, couplé à un broyeur finisseur, par exemple un broyeur horizontal (par exemple de type HoromillTM), ou broyeur à boulets, ou broyeur à jets d'air, suivi d'un séparateur.
L'étape de broyage peut être réalisée en plusieurs étapes successives. Le mélange peut par exemple être broyé en deux étapes. Dans une première étape, le mélange peut d'abord être broyé jusqu'à une surface spécifique Blaine intermédiaire. Un séparateur de haute efficacité, dit de deuxième génération ou de troisième génération, peut être utilisé dans cette première étape pour séparer le mélange ayant la bonne finesse et le mélange devant repasser dans le broyeur. Dans une deuxième étape, le mélange peut tout d'abord passer dans un séparateur de très haute efficacité, dit THF (très haute finesse), afin de séparer les particules du mélange ayant une surface spécifique Blaine supérieure ou égale à la surface spécifique Blaine souhaitée et les particules du mélange ayant une surface spécifique Blaine inférieure à la surface spécifique Blaine souhaitée. Les particules du mélange ayant une surface spécifique Blaine supérieure ou égale à la surface spécifique Blaine souhaitée peuvent être utilisées telles quelles. Les particules du mélange ayant une surface spécifique Blaine inférieure à la surface spécifique Blaine souhaitée peuvent être broyées à nouveau jusqu'à l'obtention de la surface spécifique Blaine souhaitée. Les broyeurs qui peuvent être utilisés dans les deux étapes sont par exemple un broyeur à boulets, une presse à rouleaux, un broyeur horizontal (par exemple de type HoromillTM) Selon un exemple de réalisation de l'invention, le mélange comprend, en outre, de 0,01 à 0,5 %, de préférence de 0,02 à 0,25 %, plus préférentiellement de 0,025 à 0,1 %, exprimée en extrait sec par rapport à la masse de clinker, d'un agent de mouture. Un agent de mouture permet de réduire l'agglomération des particules du mélange entre elles et sur les moyens de broyage lors de l'étape de cobroyage. Il permet donc de réduire la consommation d'énergie, généralement d'au moins 10 %, pour réaliser l'étape de broyage de façon à obtenir un liant hydraulique ayant une même finesse. Des exemples d'agents de mouture sont les suivants : - les monoalcools, notamment les alcools primaires, par exemple le méthanol ou l'éthanol ; - les polyalcools, par exemple les alkylène éther glycols ou polyglycols, notamment l'éthylène glycol, le diéthylène glycol, le propylène glycol ou le polypropylène glycol ; - les alcools-amines (par exemple la monoéthanolamine, la diéthanolamine ou la triéthanolamine) ; -le butylamine ; - les méthylsiloxanes ; - les acétates d'amine ; - les tensioactifs anioniques ; - les composés phénoliques ; -les polyglycérols ; - les polycarboxylates de polyoxyalkylène; - les acides gras. Selon un exemple de réalisation de l'invention, l'agent de mouture comprend de la triéthanolamine.
Selon un exemple de réalisation de l'invention, le mélange comprend, en outre, de 0,05 à 3 %, de préférence de 0,05 à 1 %, plus préférentiellement de 0,05 à 0,5 %, en masse, exprimée en extrait sec, par rapport à la masse de clinker, d'un plastifiant ou superplastifiant. Un plastifiant (également appelé réducteur d'eau) est par exemple un adjuvant qui, sans modifier la consistance, permet de réduire la teneur en eau d'un béton donné, ou qui, sans modifier la teneur en eau, augmente l'affaissement/l'étalement du béton, ou qui produit les deux effets à la fois. La norme EN 934-2 spécifie que la réduction d'eau doit être supérieure à 5 %. Les plastifiants, par exemple, être à base d'acides lignosulfoniques, d'acides hydroxycarboxyliques ou d'hydrates de carbone traités et d'autres composés organiques spécialisés, par exemple le glycérol, l'alcool polyvinylique, le sodium alumino-méthyl-siliconate, l'acide sulfanilique et la caséine. Le plastifiant peut, en outre, être un superplastifiant. Un superplastifiant est un réducteur d'eau qui permet de réduire de plus de 12 % la quantité d'eau nécessaire à la réalisation d'un béton (norme EN 934-2). Un superplastifiant présente une action fluidifiante dans la mesure où, pour une même quantité d'eau, l'ouvrabilité du béton est augmentée en présence du superplastifiant. Les superplastifiants peuvent être classés en quatre groupes : condensat de naphtalène formaldéhyde sulfoné (ou SNF) (généralement un sel de sodium) ; ou condensat de mélamine formaldéhyde sulfoné (ou SMF) ; des lignosulfonates modifiés (ou MLS) ; et autres produits. Des superplastifiants de nouvelle génération comprennent des composés polycarboxyliques tels que les polyacrylates. Le superplastifiant est de préférence une nouvelle génération de superplastifiant, par exemple un copolymère comprenant du polyéthylène glycol comme greffon et des fonctions carboxyliques dans la chaîne principale telle qu'un éther polycarboxylique. L'adjuvant ADVA® Flow 400 est un superplastifiant de type polycarboxylate de polyéthylène glycol (PCP). Des polysulphonates-polycarboxylate de sodium et des polyacrylates de sodium peuvent également être utilisés. Afin de réduire la quantité totale d'alcalins, le superplastifiant peut être utilisé comme un sel de calcium plutôt que comme un sel de sodium.
Selon un exemple de réalisation de l'invention, le superplastifiant comprend un polycarboxylate de polyoxyalkylène (appelé également PCP). Il s'agit par exemple, d'un polycarboxylate de polyoxyde d'éthylène/propylène qui correspond à un copolymère des acides acryliques et/ou méthacryliques, de leurs esters de polyoxyde d'éthylène/propylène (POE/POP) ou de leurs éthers de POE/POP. L'expression « polyoxyde d'éthylène/propylène » signifie dans la présente description polyoxyde d'éthylène, ou polyoxyde d'éthylène et de propylène.
Préférentiellement, le superplastifiant est choisi parmi les polycarboxylates de polyoxyde d'éthylène/propylène, les polynaphtalènes sulfonates, les lignosulfonates, les polymélamines sulfonates et leurs mélanges. En particulier, le superplastifiant est préférentiellement un polycarboxylate de polyoxyde d'éthylène.
Un exemple de superplastifiant correspond à un copolymère comprenant une unité de formule (I) R1 R3 (I) O -r R5 et une unité de formule (Il) o], W R9
0 -v R10 où R1, R2, R3, R6, R7 et R8, identiques ou différents, sont un atome d'hydrogène, un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 20 atomes de carbone, ou un groupe aromatique, ou un groupe -COOR11 avec R11 représentant un atome d'hydrogène, un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 4 atomes de carbone, un cation monovalent, divalent ou trivalent ou un groupe ammonium ; R10 est un atome d'hydrogène, un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 1 à 20 atomes de carbone, ou un groupe aromatique ; R4 et R9, identiques ou différents, sont un groupe alkyle linéaire ou ramifié ayant de 2 à 20 atomes de carbone ; R5 est un atome d'hydrogène, un groupe alkyle ayant de 1 à 20 atomes de carbone ou un groupe anionique ou cationique, par exemple un groupe phosphonate, un groupe sulfonate, un groupe carboxylate, etc. ; W est un atome d'oxygène ou un groupe NH ; m et t, identiques ou différents, sont 0, l ou 2 ; n et u, identiques ou différents, sont 0 ou 1 ; q est 0 ou 1 ; r et v, identiques ou différents, sont des nombres entiers pouvant varier de 0 à 500 ; et la masse molaire dudit copolymère varie de 10 000 à 400 000 daltons.
De préférence, le radical R1 ou R6 est un atome d'hydrogène. De préférence, le groupe R2 ou R7 est un atome d'hydrogène. De préférence, le groupe R3 ou R8 est un groupe méthyle ou un atome d'hydrogène. De préférence, le groupe R4 ou R9 est un groupe éthyle. De préférence, le copolymère utilisé selon l'invention ou un de ses sels possède un nombre entier r de 1 à 300, de préférence de 20 à 250, plus préférentiellement de 40 à 200, encore plus préférentiellement de 40 à 150. 8 Le superplastifiant peut correspondre à un sel du copolymère défini précédemment. Le copolymère peut comprendre plusieurs unités différentes selon la formule (I) ayant, notamment, des radicaux R5 différents.
Un exemple de superplastifiant est celui obtenu par polymérisation : - d'un monomère ionique du type phosphonique, sulfonique ou carboxylique, de préférence carboxylique et avantageusement de type (méth)acrylique ; et - d'un monomère de type (méth)acrylate de polyoxyalkylène glycol (ayant de 1 à 4 atomes de carbone), par exemple de type (méth)acrylate de polyéthylène glycol (PEG), dont le poids moléculaire est compris par exemple de 100 à 10000, de préférence de 500 à 7500 et avantageusement de 750 à 5000. Le ratio molaire premier monomère/second monomère peut varier beaucoup, par exemple 90/10 à 45/55, de préférence 80/20 à 55/45. Il est possible d'utiliser un ou plusieurs tiers monomère(s), par exemple ceux choisis de : (a) acrylamides, par exemple N,N-diméthylacrylamide, 2,2'-diméthylamino (méth)acrylate ou ses sels, 2,2'-diméthylaminoalkyle (méth)acrylate ou ses sels avec le groupe alkyl et en particulier éthyle et propyle ; (b) type hydrophobe, par exemple (méth)acrylate d'alkyle ayant de 1 à 18 atomes de carbone, en particulier méthyle ou éthyle. La quantité de ce tiers monomère peut varier de 5 à 25 % mol du total des monomères. Le procédé peut en outre comprendre l'ajout au mélange ou au liant hydraulique de 1 à 95 %, de préférence de 5 à 80 %, plus préférentiellement de 5 à 35 %, exprimée en extrait sec par rapport à la masse de clinker, d'un matériau particulaire (également appelé addition inorganique) ou d'un mélange de matériaux particulaires. Le matériau particulaire a par exemple une taille moyenne de particules inférieure à 100 pm. Le matériau particulaire peut comprendre des matériaux pouzzolaniques ou non pouzzolaniques ou un mélange de ceux-ci.
Les matériaux pouzzolaniques ou non pouzzolaniques peuvent être ajoutés au mélange avant l'étape de cobroyage de façon à être cobroyés avec les autres composants du mélange. Ils peuvent alors être sous une forme concassée. Les matériaux pouzzolaniques ou non pouzzolaniques peuvent également être ajoutés au liant hydraulique après l'étape de cobroyage.
Un exemple de matériau particulaire correspond au laitier, notamment au laitier granulé de haut fourneau.
Des matériaux pouzzolaniques adaptés comprennent les fumées de silice, également connues sous le nom de micro-silice, qui sont par exemple un sous-produit de la production de silicium ou d'alliages de ferrosilicium. Il est connu comme un matériau pouzzolanique réactif. Son principal constituant est le dioxyde de silicium amorphe. Les particules individuelles ont généralement un diamètre d'environ 5 à 10 nm. Les particules individuelles peuvent s'agglomérer pour former des agrégats de 0,1 à 1 pm. Les agrégats de 0,1 à 1 pm peuvent s'agglomérer pour former des agrégats de 20 à 30 pm. Les fumées de silice ont généralement une surface spécifique BET de 10 - 30 m2/g.
D'autres matériaux pouzzolaniques comprennent les cendres volantes qui ont généralement un D10 supérieur à 10 pm et un D90 inférieur à 120 pm et ont, par exemple, un D50 de 30 à 50 pm. Le D50, également noté Dv50, correspond au 50ème centile de la distribution en volume de taille des grains. Autrement dit, 50 % des grains ont une taille inférieure au D50 et 50 % ont une taille supérieure au D50. Le D10, également noté Dv10, correspond au 10ème centile de la distribution en volume de taille des grains. Autrement dit, 10 % des grains ont une taille inférieure au D10 et 90 % ont une taille supérieure au D10. D'autres matériaux pouzzolaniques comprennent des matériaux riches en aluminosilicate tels que le métakaolin et les pouzzolanes naturelles ayant des origines volcaniques, sédimentaires, ou diagéniques. Des matériaux non-pouzzolaniques adaptés comprennent des matériaux contenant du carbonate de calcium (par exemple du carbonate de calcium broyé ou précipité). Le carbonate de calcium broyé peut, par exemple, être le Durcal® 1 (OMYA, France). Les matériaux non-pouzzolaniques peuvent être un quartz broyé, par exemple le C800 qui est un matériau de remplissage de silice sensiblement non-pouzzolanique fourni par Sifraco, France. Un matériau non-pouzzolanique unique ou un mélange de matériaux non-pouzzolaniques peut être utilisé, par exemple du carbonate de calcium broyé, du quartz broyé ou du carbonate de calcium précipité ou un mélange de ceux-ci. Un mélange de matériaux pouzzolaniques ou un mélange de matériaux pouzzolaniques et non-pouzzolaniques peuvent également être utilisés. De préférence, le matériau particulaire a avant l'étape de broyage un D90 qui varie de 10 pm à 30 mm. Le procédé peut en outre comprendre l'ajout au mélange ou au liant hydraulique d'une source de SO3 de façon que la quantité de SO3 dans le liant hydraulique varie de 1 à 10 %, de préférence de 1 à 7 %, plus préférentiellement de 2 à 5 %, exprimée en extrait sec par rapport à la masse du liant hydraulique (clinker + addition éventuelle).
Le SO3 peut être apporté par les différents constituants du clinker mais aussi par du sulfate de calcium généralement utilisé pour le sulfatage du clinker (par exemple comme cela est décrit dans la norme EN 197-1 paragraphe 5.4.) De préférence, la source de SO3 comprend du sulfate de calcium.
De préférence, le sulfate de calcium utilisé selon la présente invention est choisi parmi le gypse (sulfate de calcium dihydraté, CaSO4.2H2O), le semihydrate (CaSO4.1/2H2O), l'anhydrite (sulfate de calcium anhydre, CaSO4) et leurs mélanges. Le sulfate de calcium peut exister à l'état naturel ou peut provenir de l'industrie sous forme de sous-produit de certains procédés industriels.
La quantité de SO3 peut par exemple être déterminée selon la méthode décrite dans la norme EN 196-2 paragraphe 8. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le procédé comprend une étape de cobroyage du mélange avec la source de SO3. Le liant hydraulique obtenu par le procédé selon l'invention peut être utilisé pour la fabrication d'une composition hydraulique qui correspond, par exemple, au mélange du liant hydraulique, d'eau et de granulats. De préférence, la composition hydraulique est un béton, notamment un mortier. Les granulats peuvent comprendre des graviers, des gravillons et/ou du sable. Le sable correspond, par exemple, à granulats d'une taille granulométrique moyenne comprise de 0 à 6 mm, de préférence de 0 à 4 mm. Les gravillons correspondent, par exemple, à des granulats ayant une granulométrie comprise de 4 à 20 mm. Les graviers correspondent, par exemple, à des granulats ayant une granulométrie supérieure à 20 mm. Les granulats peuvent être de nature calcaire, siliceuse ou silico-calcaire. Le sable et les gravillons peuvent être roulés ou concassés.
La composition hydraulique peut comprendre des éléments de renfort, par exemple des fibres métalliques et/ou des fibres organiques et/ou des fibres de verre et/ou d'autres éléments de renfort. D'autres adjuvants peuvent être ajoutés à la composition hydraulique, par exemple, un plastifiant ou un superplastifiant, un agent antimousse (par exemple, du polydiméthylsiloxane). Les adjuvants peuvent également correspondre à des silicones sous la forme d'une solution, d'un solide ou de préférence sous la forme d'une résine, d'une huile ou d'une émulsion, de préférence dans l'eau. La quantité d'un tel agent dans la composition hydraulique est généralement au plus de cinq parties par poids par rapport au liant hydraulique.
La composition hydraulique peut également comprendre des agents hydrophobes pour augmenter la répulsion de l'eau et réduire l'absorption de l'eau et la pénétration dans des structures solides comprenant la composition hydraulique. De tels agents comprennent les silanes, les siloxanes, les silicones et les siliconates ; des produits disponibles dans le commerce comprennent des produits liquides et solides diluables dans un solvant, par exemple en granulés. La composition hydraulique peut comprendre un agent viscosant (généralement pour accroître la viscosité). De tels agents comprennent : les dérivés de cellulose, par exemple des éthers de cellulose solubles dans l'eau, par exemple la carboxyméthylcellulose de sodium, la méthylcellulose de sodium, l'éthylcellulose de sodium, l'hydroxyéthylcellulose de sodium et l'hydroxypropylcellulose de sodium ; les alginates ; et le xanthane, la carraghénine ou la gomme de guar. Un mélange de ces agents peut être utilisé. La composition hydraulique peut comprendre un agent de cure interne pour réduire encore davantage les pertes d'eau pendant la prise et les premiers jours du durcissement de la composition hydraulique. L'agent de cure est alors présent dans la masse de la composition hydraulique. Des exemples d'agent de cure sont la paraffine et le produit commercialisé sous l'appellation Rheocure 736 par la société BASF. La composition hydraulique peut comprendre un agent activateur qui permet de favoriser les réactions d'hydratation des matériaux vitreux. De tels agents comprennent des sels sodiques et/ou des sels calciques. La composition hydraulique peut comprendre un accélérateur et/ou un agent entraîneur d'air et/ou un retardateur. Le rapport eau/liant hydraulique est défini comme le rapport massique entre la quantité d'eau E et la somme des quantités de ciment et de tous matériaux pouzzolaniques L : il est généralement de 0,15 à 1, de préférence de 0,3 à 0,7. Le volume de pâte (qui comprend le ciment, l'eau, le plastifiant ou le superplastifiant et le ou les matériaux particulaires pouzzolaniques ou nonpouzzolaniques) est généralement de 100 à 200 litres par mètre cube de béton frais, de préférence de 120 à 160 litres par mètre cube de béton frais. Un exemple de procédé de fabrication d'une composition hydraulique comprend une étape de gâchage d'au moins : 1 partie en poids du liant hydraulique selon la présente invention ; de 2 à 10 parties en poids de granulats ; et de 0,25 à 0,7 parties en poids d'eau. Les différents éléments de la composition hydraulique peuvent être ajoutés ensemble ou séparément.
La composition hydraulique peut être coulée selon les méthodes connues dans le domaine. Un traitement thermique de la composition hydraulique peut être utilisé après l'étape de coulage.
La composition hydraulique peut être utilisée en usine de préfabrication ou sur un chantier de construction. La composition hydraulique peut être utilisée pour la fabrication d'un élément pour le domaine de la construction, par exemple une dalle, une prédalle, un plancher, une chape, une fondation, un soubassement, un voile, une poutre, une poutrelle, un plan de travail, un pilier, une pile de pont, un bloc en béton moussé, un tuyau, une canalisation, un poteau, un escalier, un panneau, une corniche, un moule, un élément de voirie (par exemple une bordure de trottoir), une tuile, un revêtement (par exemple de route), un enduit de jointoiement (par exemple de mur), un élément isolant (acoustique et/ou thermique), un hourdis, un parpaing, un tuyau.
Les granulats et le liant hydraulique obtenu selon le procédé de l'invention peuvent être associés en mélanges liants secs (dépourvus d'eau ajoutée). Les proportions massiques par rapport à la masse totale du mélange des différents constituants peuvent alors être définies comme suit : -au moins 10 % du liant hydraulique ; et -jusqu'à 90 % de granulats. Un mélange liant sec ainsi défini est un béton sec prêt à l'emploi, utilisable par simple gâchage avec l'eau. EXEMPLES La présente invention est décrite par les exemples qui suivent donnés à titre non limitatif en relation avec la figure unique qui représente un exemple d'allure de courbe d'évolution du flux thermique lors de l'hydratation d'une pâte de ciment. Dans ces exemples, les matériaux utilisés sont disponibles auprès des fournisseurs suivants : Produits ou matériaux Fournisseurs Ciment Portland Lafarge, France, site de Le Teil Clinker Portland Lafarge, France, site de Le Teil Gypse Lafarge Plâtres Sable 0/4 mm Société Nouvelle du Littoral Poudre de CSH, CircolitTM Cirkel Superplastifiant Glenium ACE 30TM BASF Solution de TEA Aldrich Le ciment Portland était un CEM 152.5R CE CP2 NF. Le clinker était un clinker Portland. Le sable était un sable siliceux conforme au sable normalisé décrit dans la norme EN 196-1 intitulée « Méthode d'essais des ciments - Partie 1 - Détermination des résistances mécaniques ».
Le matériau comprenant les silicates de calcium hydratés était le produit commercialisé par la société Cirkel sous l'appellation CircolitTM. Il était sous la forme d'une poudre comprenant des particules dont la surface spécifique BET était d'environ 32,4 m2/g, le D10 de 2,5 pm et le D90 de 31,7 pm.
L'adjuvant Glenium ACE 30TM était un superplastifiant de type polycarboxylate de polyéthylène glycol (PCP) comprenant une chaîne principale qui porte des fonctions carboxylate et des chaînes latérales de polyoxyde d'éthylène. La densité de charges anioniques du polymère est d'environ 0,9 meq/g. L'adjuvant Glenium ACE 30TM était une solution comprenant 26 % en masse, exprimée en extrait sec, de polycarboxylate de polyéthylène glycol. La solution de TEA était un agent de mouture commercialisé par Aldrich et correspondait à une solution comprenant 50 % en masse, exprimée en extrait sec, de triéthanolamine.
Les valeurs de D10 et D90 des particules ont été mesurées en utilisant un granulomètre laser Malvern MS2000. La mesure a été réalisée dans l'éthanol. La source lumineuse était constituée par un laser rouge He-Ne (632 nm) et une diode bleue (466 nm). Le modèle optique était celui de Mie, la matrice de calcul était de type polydisperse.
L'appareil a été vérifié avant chaque séance de travail au moyen d'un échantillon standard (silice Cl0 Sifraco) dont la courbe granulométrique est connue. Les mesures ont été réalisées avec les paramètres suivants : vitesse de pompe de 2300 tr/min et une vitesse d'agitateur de 800 tr/min. L'échantillon a été introduit pour avoir une obscuration entre 10 % et 20 %. La mesure a été réalisée après la stabilisation de l'obscuration. Des ultrasons à 80 % ont tout d'abord été appliqués pendant 1 minute pour obtenir une désagglomération de l'échantillon. Après 30 secondes (pour évacuer les bulles d'air éventuelles), une mesure a été réalisée pendant 15 secondes (15000 images analysées). Sans vider la cellule, la mesure a été répétée au moins deux fois pour vérifier la stabilité du résultat et l'élimination des bulles éventuelles. Toutes les mesures présentées dans la description et les gammes annoncées correspondent aux valeurs moyennes obtenues avec ultrasons.
Méthode de broyage Le mélange comprenant le clinker (et éventuellement le matériau comprenant les silicates de calcium hydratés et des adjuvants) a été broyé selon le protocole décrit ci-après. Le broyeur utilisé était un broyeur MALX 41 pouvant contenir 10 kg de matière à broyer et ayant 60 kg de boulets métalliques, à raison de 27 kg de boulets dont le diamètre moyen est compris entre 40 et 60 mm, 18 kg de boulets dont le diamètre moyen est compris entre 25 et 35 mm et 15 kg de boulets dont le diamètre moyen est compris entre 20 et 25 mm. Le broyeur a été utilisé à une vitesse de 40 tours par minute. Les étapes du broyage étaient les suivantes : - introduction du clinker sous forme de particules de diamètre maximal inférieur ou égal à 3,15 mm, et éventuellement le matériau comprenant les silicates de calcium hydratésdans le broyeur, à 20°C ; - éventuellement pulvérisation de l'adjuvant sur le clinker ; -broyage pendant 2750 tours, puis ouverture du broyeur ; - introduction de gypse ; - broyage pendant 1620 tours ; - mise en place de la grille de vidange afin de récupérer pendant les derniers tours de broyage le ciment ayant la taille souhaitée ; -contrôle de la surface spécifique Blaine du clinker selon la norme EN 196-6.
Méthode de fabrication d'un mortier Le mortier a été fabriqué selon le protocole décrit ci-après : 1) introduction du sable dans le bol d'un malaxeur Perrier ; 2) de 0 à 30 secondes : début du malaxage à petite vitesse (140 tours par minute) et introduction de l'eau de prémouillage en 30 secondes ; 3) de 30 secondes à 1 minute, malaxage du sable + eau de prémouillage pendant 30 secondes ; 4) de 1 minute à 5 minutes, repos pendant 4 minutes ; 5) de 5 minutes à 6 minutes, introduction du liant hydraulique ; 6) de 6 minutes à 7 minutes, malaxage pendant 1 minute à petite vitesse ; 7) de 7 minutes à 7 minutes et 30 secondes, introduction de l'eau de gâchage en malaxant à petite vitesse ; 8) de 7 minutes et 30 secondes à 9 minutes et 30 secondes, malaxage pendant 2 minutes à grande vitesse (280 tours par minute).
Méthode de mesure de la résistance à la compression à 8 heures La résistance de compression a été mesurée sur un échantillon ayant une base 35 carrée dont le côté était de 4 cm et une hauteur de 16 cm et réalisé dans un moule en polystyrène. L'étape de mesure de la résistance à la compression a été réalisée selon le procédé de mesure de la résistance à la compression décrit au paragraphe 9.2 de la 30 norme EN 196-1 intitulée « Méthodes d'essais des ciments - Partie 2 - Détermination des résistances mécaniques ».
Méthode de fabrication d'une pâte de ciment et de mesure du flux thermique de la pâte de ciment La mesure du flux thermique émis par une pâte de ciment a été réalisée avec un calorimètre isotherme à 8 canaux TamAir. Le procédé de mesure du flux thermique comprenait la mesure de la différence de flux thermiques entre une cellule de référence vide et une cellule comprenant la pâte de ciment.
La méthode de réalisation de la pâte de ciment et de mesure du flux thermique de la pâte de ciment comprenait les étapes suivantes : 1) démarrer le calorimètre 2) peser 8 grammes de liant 3) introduire 4 grammes d'eau déminéralisée à 20°C. Ceci correspond à l'instant de départ pour les mesures 4) mélanger le ciment et l'eau au moyen d'une spatule pendant 1 minute 5) prélever environ 5 grammes de la pâte de ciment et l'introduire dans la cellule du calorimètre 6) peser la cellule afin de déterminer précisément la masse de la pâte introduite 7) fermer la cellule et l'introduire dans l'enceinte du calorimètre dont la température est réglée à 20°C 8) enregistrer le flux thermique émis par la pâte de ciment pendant 48 heures avec une période d'acquisition de 20 secondes pour les 4 premières heures et de 60 secondes jusqu'à 48 heures.
La figure 1 représente un exemple d'allure de courbe d'évolution du flux thermique obtenue pour l'hydratation d'un ciment Portland. Les paramètres suivants ont été déterminés à partir de la courbe d'évolution du flux thermique : - l'instant tmin auquel le flux thermique était minimal au début de l'hydratation du liant hydraulique : - l'instant tmax auquel le flux thermique était maximal après l'instant tmin ; et - la valeur du flux thermique cumulé à 8 heures. Le flux thermique cumulé à 8 heures correspondait à l'intégrale de la courbe depuis l'instant tmin jusqu'à 8 heures.
Une augmentation du flux thermique cumulé à 8 heures correspond à une accélération des réactions d'hydratation du liant hydraulique ce qui entraîne une augmentation des résistances aux jeunes âges.
EXEMPLE 1 (exemple de comparaison) - pâte de ciment réalisée avec du ciment sans cobroyage Une pâte de ciment P1 a été réalisée en mélangeant un liant L1 avec de l'eau. Le liant L1 correspondait au ciment Le Teil. Le rapport eau/liant (ciment) de la pâte de ciment P1 était de 0,5. Le ciment Le Teil comprenait environ 95 % en masse de clinker. Une pâte de ciment P2 a été réalisée en mélangeant un liant L2 avec de l'eau. Le liant L2 correspondait à un mélange de ciment Le Teil et de 0,76 % en masse du produit CircolitTM par rapport à la masse de clinker. Le rapport eau/liant (ciment + produit CircolitTM) de la pâte de ciment P2 était de 0,5. Une pâte de ciment P3 a été réalisée en mélangeant un liant L3 avec de l'eau. Le liant L3 correspondait à un mélange de ciment Le Teil et de 4,75 % en masse du produit CircolitTM par rapport à la masse de clinker. Le rapport eau/liant (ciment + produit CircolitTM) de la pâte de ciment P3 était de 0,5.
Pour chaque pâte de ciment P1, P2 et P3, les instants auxquels le flux thermique de la pâte de ciment était minimal et maximal ont été mesurés. La valeur du flux thermique cumulé a été déterminée à partir de la courbe d'évolution du flux thermique. Les résultats sont rassemblés dans le tableau (1). Tableau (1) P1 - - 1,62 9,45 63,9 P2 0,76 % - 1,32 9,30 65,9 P3 4,75 % - 0,96 8,03 90,6 La diminution de l'instant de flux maximal entre la pâte de ciment P2 et la pâte de ciment P1 est de 1,6 %. L'augmentation du flux cumulé à 8 h entre la pâte de ciment P2 et la pâte de ciment P1 est de 3,1 %. L'augmentation du flux cumulé à 8 h entre la pâte de ciment P3 et la pâte de ciment P1 est de 41,8 %. EXEMPLE 2 - pâte de ciment réalisée avec du clinker cobroyé avec le 25 matériau comprenant les silicates de calcium hydratés Le matériau comprenant les silicates de calcium hydratés correspondait au produit CircolitTM Une pâte de ciment P4 de comparaison a été réalisée en mélangeant un liant L4 avec de l'eau. Le liant L4 correspondait à un cobroyage, selon la méthode de broyage décrite précédemment, de 5000 g de clinker Le Teil et de 177,6 g de gypse. Le rapport eau/liant (clinker + gypse) de la pâte de ciment P4 était de 0,5. Le nombre de tours de la méthode de cobroyage décrite précédemment a été déterminé de façon que la surface spécifique Blaine du mélange du clinker et du gypse cobroyé soit d'environ 4200 cm2/g. Une pâte de ciment P5 a été réalisée en mélangeant un liant L5 avec de l'eau. Le liant L5 correspondait à un cobroyage, selon la méthode de broyage décrite précédemment, de 5000 g de clinker Le Teil, de 177,6 g de gypse et de 0,78 % en masse du produit CircolitTM par rapport à la masse de clinker. Le rapport eau/liant (clinker + gypse + produit CircolitTM) de la pâte de ciment P5 était de 0,5. Une pâte de ciment P6 a été réalisée en mélangeant un liant L6 avec de l'eau. Le liant L6 correspondait à un cobroyage, selon la méthode de broyage décrite précédemment, de 5000 g de clinker Le Teil, de 177,6 g de gypse et de 1,95 % en masse du produit CircolitTM par rapport à la masse de clinker. Le rapport eau/liant (clinker + gypse + produit CircolitTM) de la pâte de ciment P6 était de 0,5. Pour chaque pâte de ciment P4, P5 et P6, les instants auxquels le flux thermique de la pâte de ciment était minimal et maximal ont été mesurés. La valeur du flux thermique cumulé a été déterminée à partir de la courbe d'évolution du flux thermique.
Les résultats sont rassemblés dans le tableau (2). Tableau (2) C E E P4 - - 2,29 9,50 44,54 P5 0,78 % - 2,07 9,05 49,88 P6 1,95 % - 1,72 8,02 58,34 La diminution de l'instant de flux maximal entre la pâte de ciment P5 et la pâte de ciment P4 est de 4,7 %. La diminution de l'instant de flux maximal lors de l'ajout de 0,78 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM que lorsque le ciment (clinker déjà broyé) est mélangé avec le produit CircolitTM (exemple 1).
L'augmentation du flux cumulé à 8 h entre la pâte de ciment P5 et la pâte de ciment P4 est de 12 %. L'augmentation du flux cumulé à 8 heures lors de l'ajout de 0,78 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM que lorsque le ciment (clinker déjà broyé) est mélangé avec le produit CircolitTM (exemple 1). EXEMPLE 3 - pâte de ciment réalisée avec du clinker cobroyé avec le matériau comprenant les silicates de calcium hydratés en présence d'un agent de mouture Le matériau comprenant les silicates de calcium hydratés correspondait au produit CircolitTM. L'agent de mouture était le TEA. Une pâte de ciment P7 a été réalisée en mélangeant un liant L7 avec de l'eau. Le liant L7 correspondait à un cobroyage, selon la méthode de broyage décrite précédemment, de 5000 g de clinker Le Teil, de 177,6 g de gypse, de 293 ppm en masse de l'agent de mouture TEA par rapport à la masse de clinker et de 0,78 % en masse du produit CircolitTM par rapport à la masse de clinker. Le rapport eau/liant (clinker + gypse + produit CircolitTM) de la pâte de ciment P7 était de 0,5. Une pâte de ciment P8 a été réalisée en mélangeant un liant L8 avec de l'eau. Le liant L8 correspondait à un cobroyage, selon la méthode de broyage décrite précédemment, de 5000 g de clinker Le Teil, de 177,6 g de gypse, de 293 ppm en masse de l'agent de mouture TEA par rapport à la masse de clinker et de 1,95 % en masse du produit CircolitTM par rapport à la masse de clinker. Le rapport eau/liant (clinker + gypse + produit CircolitTM) de la pâte de ciment P8 était de 0,5. Pour chaque pâte de ciment P7 et P8, les instants auxquels le flux thermique de la pâte de ciment était minimal et maximal ont été mesurés. La valeur du flux thermique cumulé a été déterminée à partir de la courbe d'évolution du flux thermique. Les résultats sont rassemblés dans le tableau (3). Tableau (3) C E E E t P7 0,78 % TEA - 293 ppm 1,69 8,28 69,08 P8 1,95 % TEA - 293 ppm 1,63 8,02 69,86 La diminution de l'instant de flux maximal entre la pâte de ciment P7 et la pâte de ciment P4 est de 12,8 %. La diminution de l'instant de flux maximal lors de l'ajout de 0,78 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM en présence de TEA que lorsque le ciment (clinker déjà broyé) est mélangé avec le produit CircolitTM (exemple 1). En outre, La diminution de l'instant de flux maximal lors de l'ajout de 0,78 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM en présence de TEA que lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM sans TEA (exemple 2). L'augmentation du flux cumulé à 8 h entre la pâte de ciment P7 et la pâte de ciment P4 est de 55 %. L'augmentation du flux cumulé à 8 heures lors de l'ajout de 0,78 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM en présence de TEA que lorsque le ciment (clinker déjà broyé) est mélangé avec le produit CircolitTM (exemple 1). En outre, l'augmentation du flux cumulé à 8 heures lors de l'ajout de 0,78 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM en présence de TEA que lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM sans TEA (exemple 2). EXEMPLE 4 - pâte de ciment réalisée avec du clinker cobroyé avec un matériau comprenant les silicates de calcium hydratés en présence d'un superplastifiant Le matériau comprenant les silicates de calcium hydratés correspondait au produit CircolitTM. Le superplastifiant était le Glenium ACE 30TM Une pâte de ciment P9 a été réalisée en mélangeant un liant L9 avec de l'eau. Le liant L9 correspondait à un cobroyage, selon la méthode de broyage décrite précédemment, de 5000 g de clinker Le Teil, de 177,6 g de gypse, de 0,1 % en masse, exprimée en extrait sec, du superplastifiant par rapport à la masse de clinker et de 0,78 % en masse du produit CircolitTM par rapport à la masse de clinker. Le rapport eau/liant (clinker + gypse + produit CircolitTM) de la pâte de ciment P9 était de 0,5. Une pâte de ciment P10 a été réalisée en mélangeant un liant L10 avec de l'eau. Le liant L10 correspondait à un cobroyage, selon la méthode de broyage décrite précédemment, de 5000 g de clinker Le Teil, de 177,6 g de gypse, de 0,1 % en masse, exprimée en extrait sec, du superplastifiant par rapport à la masse de clinker et de 1,95 % en masse du produit CircolitTM par rapport à la masse de clinker. Le rapport eau/liant (clinker + gypse + produit CircolitTM) de la pâte de ciment P10 était de 0,5. Pour chaque pâte de ciment P9 et P10, les instants auxquels le flux thermique de la pâte de ciment était minimal et maximal ont été mesurés. La valeur du flux thermique cumulé a été déterminée à partir de la courbe d'évolution du flux thermique. Les résultats sont rassemblés dans le tableau (4).
Tableau (4) C E E E C E X C C,) C - P9 0,78 % Glenium ACE 30" - 0,1 % 1,93 8,81 59,09 P10 1,95 % Glenium ACE 30" - 0,1 % 1,59 8,14 70,43 La diminution de l'instant de flux maximal entre la pâte de ciment P9 et la pâte de ciment P4 est de 7,2 %. La diminution de l'instant de flux maximal lors de l'ajout de 0,78 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM en présence de superplastifiant que lorsque le ciment (clinker déjà broyé) est mélangé avec le produit CircolitTM (exemple 1). En outre, La diminution de l'instant de flux maximal lors de l'ajout de 0,78 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM en présence de superplastifiant que lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM sans superplastifiant (exemple 2). L'augmentation du flux cumulé à 8 h entre la pâte de ciment P9 et la pâte de ciment P4 est de 32,7 %. L'augmentation du flux cumulé à 8 heures lors de l'ajout de 0,78 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM en présence de superplastifiant que lorsque le ciment (clinker déjà broyé) est mélangé avec le produit CircolitTM (exemple 1). En outre, l'augmentation du flux cumulé à 8 heures lors de l'ajout de 0,78 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM en présence de superplastifiant que lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM sans superplastifiant (exemple 2).
L'augmentation du flux cumulé à 8 h entre la pâte de ciment P10 et la pâte de ciment P4 est de 58,1 %. L'augmentation du flux cumulé à 8 heures lors de l'ajout de 1,95 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM en présence de superplastifiant que lorsque le ciment (clinker déjà broyé) est mélangé avec 4,75 % en masse du produit CircolitTM (exemple 1).
EXEMPLE 5 (exemple de comparaison) - mortier réalisé avec du ciment sans cobroyage Les liants L1, L2 et L3 ont été utilisés. Trois mortiers M1, M2 et M3 ont été réalisés. t E o X Le mortier M1 avait la formulation suivante : Eau/Liant 0,5 Liant L1 900 g Sable 0/4 mm 2700 g Superplastifiant 0,105 % en masse, exprimée en extrait sec, par rapport à la masse de L1 Total eau 450 g dont eau de prémouillage 162 g eau de gâchage 285,3 g Le superplastifiant était l'adjuvant Glenium ACE 30TM. L'eau totale comprenait notamment l'eau apportée par le superplastifiant. Le mortier M2 avait la même formulation que mortier M1 à la différence que les 900 g du liant L1 ont été remplacés par 900 g du liant L2. Le mortier M3 avait la même formulation que mortier M1 à la différence que les 900 g du liant L1 ont été remplacés par 900 g du liant L3. La résistance à 8 heures du mortier a été mesurée. Les résultats sont rassemblés dans le tableau (5). Tableau (5) C w co w o) o o o M1 2,5 M2 0,78 % 3,2 M3 1,95 % - 5,9 L'augmentation de la résistance à la compression à 8 h entre le mortier M2 et le 20 mortier M1 est de 28 %. L'augmentation de la résistance à la compression à 8 h entre le mortier M3 et le mortier M1 est de 136 %. EXEMPLE 6 - mortier réalisé avec du clinker cobroyé avec un matériau comprenant les silicates de calcium hydratés en présence d'un agent de mouture Les liants L4, L7, L8 ont été utilisés. Trois mortiers M4, M5 et M6 ont été réalisées. 25 Le mortier M4 avait la formulation suivante : Eau/Liant 0,5 Liant L4 900 g Sable 0/4 mm 2700 g Superplastifiant 0,115 % en masse, exprimée en extrait sec, par rapport à la masse de L4 Total eau 450 g dont eau de prémouillage 162 g eau de gâchage 285,8 g Le superplastifiant était l'adjuvant Glenium ACE 30TM Le mortier M5 avait la même formulation que mortier M4 à la différence que les 900 g du liant L4 ont été remplacés par 900 g du liant L7.
Le mortier M6 avait la même formulation que mortier M4 à la différence que les 900 g du liant L4 ont été remplacés par 900 g du liant L8. La résistance à 8 heures du mortier a été mesurée. Les résultats sont rassemblés dans le tableau (6). Tableau (6) L o o (0 (0 -8 E E z o M4 1,8 M5 0,78 % TEA - 293 ppm 4,6 M6 1,95 % TEA - 293 ppm 5,1 L'augmentation de la résistance à la compression à 8 h entre le mortier M5 et le mortier M4 est de 156 %. L'augmentation de la résistance à la compression à 8 h lors de l'ajout de 0,78 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM en présence de TEA que lorsque le ciment (clinker déjà broyé) est mélangé avec le produit CircolitTM (exemple 1).
EXEMPLE 7 - mortier réalisé avec du clinker broyé avec un matériau comprenant les silicates de calcium hydratés en présence d'un superplastifiant Les liants L9 et L10 ont été utilisés. Deux mortiers M7 et M8 ont été réalisées. Le mortier M7 avait la formulation suivante : Eau/Liant 0,5 Liant L9 900 g Sable 0/4 mm 2700 g Superplastifiant 0,115 % en masse, exprimée en extrait sec, par rapport à la masse de L7 Total eau 450 g dont eau de prémouillage 162 g eau de gâchage 285,8 g Le superplastifiant était l'adjuvant Glenium ACE 30TM Le mortier M8 avait la même formulation que mortier M7 à la différence que les 900 g du liant L9 ont été remplacés par 900 g du liant L10. La résistance à 8 heures du mortier a été mesurée. Les résultats sont rassemblés dans le tableau (7). Tableau (7) w U C N 10 Q x w w 0) 0 0 M7 0,78 % Glenium ACE 30TM- 0,1 % 3,9 M8 1,95 % Glenium ACE 30TM- 0,1 % 5,4 L'augmentation de la résistance à la compression à 8 h entre le mortier M7 et le mortier M4 est de 114 %. L'augmentation de la résistance à la compression à 8 h lors de l'ajout de 0,78 % en masse du produit CircolitTM est plus élevée lorsque le clinker est cobroyé avec le produit CircolitTM en présence du superplastifiant que lorsque le ciment (clinker déjà broyé) est mélangé avec le produit CircolitTM (exemple 1).

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un liant hydraulique comprenant le cobroyage d'un mélange comprenant du clinker et de 0,1 à 5 % en masse, exprimée en extrait sec, par rapport à la masse de clinker, d'un matériau comprenant plus de 15 % en masse de silicates de calcium hydratés par rapport à la fraction solide du matériau.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le mélange comprend, en outre, de 0,01 à 0,5 % en masse, exprimée en extrait sec, par rapport à la masse de clinker, d'un agent de mouture.
  3. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel l'agent de mouture comprend de la triéthanolamine.
  4. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le mélange comprend, en outre, de 0,05 à 3 % en masse, exprimée en extrait sec par rapport à la masse de clinker, d'un plastifiant ou d'un superplastifiant.
  5. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le superplastifiant comprend un polycarboxylate de polyoxyalkylène.
  6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant une étape de cobroyage du mélange avec une source de SO3.
  7. 7. Procédé selon la revendication 7, dans lequel la source de SO3 comprend du sulfate de calcium.
  8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel le matériau comprenant plus de 15 % en masse de silicates de calcium hydratés par rapport à la fraction solide du matériau est obtenu par hydratation d'une pâte de ciment.
  9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le matériau comprenant plus de 15 % en masse de silicates de calcium hydratés par rapport à la fraction solide du matériau comprend une poudre ou une suspension de particules comprenant les silicates de calcium hydratés.
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