FR2990938A1 - Liant hydraulique rapide comprenant un sel de calcium - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à un liant hydraulique comprenant un clinker Portland ayant une surface spécifique Blaine de 4000 à 5500 cm /g, de 2,5 à 8 % de sulfate exprimé en masse de SO par rapport à la masse de clinker, de 1,5 à 10 % de nitrite de calcium et/ou de nitrate de calcium exprimé en masse anhydre par rapport à la masse de clinker et de 15 à 50 % d'une addition minérale comprenant du carbonate de calcium en masse par rapport à la masse de clinker.

Description

LIANT HYRAULIQUE RAPIDE COMPRENANT UN SEL DE CALCIUM La présente invention se rapporte au domaine des matériaux du bâtiment, et plus particulièrement à un liant hydraulique rapide, c'est-à-dire un liant dont la prise et le durcissement sont rapides. Une tendance actuelle dans le domaine des liants et compositions hydrauliques est de réduire la quantité de clinker. Mais cette réduction pose des problèmes, notamment en termes de résistances mécaniques, et plus particulièrement au jeune âge (24 heures après le gâchage) ou au très jeune âge (par exemple 4 ou 6 heures après le gâchage). Une solution connue pour améliorer l'acquisition de résistances mécaniques au très jeune âge consiste en l'activation de la formation des hydrates des liants hydrauliques, appelés CSH. Pour ce faire, la pratique actuelle consiste à augmenter la finesse du clinker. Mais cette augmentation de finesse du clinker est limitée car elle requiert une augmentation du taux de sulfate de calcium ajouté au-delà de la valeur maximale fixée par la norme EN 197-1 de février 2001. La valeur maximale fixée par la norme est de 4 % de S03 en masse par rapport à la masse de phase liante, sachant que la phase liante comprend un clinker, du sulfate, et éventuellement une addition minérale.

D'autre part, l'acquisition de résistances mécaniques, notamment au très jeune âge, à des températures inférieures ou égales à 20°C pose également un problème. L'acquisition de résistances mécaniques, en effet, varie en fonction de la température, et elle ralentit quand la température diminue. Plusieurs types d'accélérateurs sont connus, par exemple les sels de calcium, mais leur efficacité diminue quand la température baisse, ce qui rend difficile voire impossible, suivant le type de ciment utilisé, une acquisition de résistances mécaniques à des échéances très courtes, par exemple 6 heures après le gâchage. Aussi, il existe un besoin concernant un liant hydraulique présentant une bonne acquisition de résistances au très jeune âge, et notamment 4 heures et 6 heures après le gâchage, quelle que soit la température, et en particulier à une température inférieure ou égale à 20°C, par exemple à environ 10°C. Aussi le problème que se propose de résoudre l'invention est de fournir un liant hydraulique comprenant un clinker, présentant, en présence de nitrite de calcium et/ou de nitrate de calcium, une acquisition de résistances mécaniques au très jeune âge (par exemple 4 heures ou 6 heures après le gâchage) plus importante que celle d'un ciment pur ou d'un ciment composé correspondant, à quantité de clinker identique ou moins importante. L'objectif de la présente invention est d'obtenir des résistances mécaniques suffisantes au très jeune âge, c'est-à-dire à des échéances inférieures ou égales à 24 heures après le gâchage, et notamment 4 heures ou 6 heures après le gâchage, avec un liant hydraulique comprenant une quantité de clinker la plus faible possible. Les résistances mécaniques sont généralement dites suffisantes quand elles permettent de décoffrer et/ou de manipuler les objets mis en forme pour le domaine de la construction obtenus à partir de la composition hydraulique selon la présente invention. Par exemple, des résistances mécaniques peuvent être estimées suffisantes quand elles sont supérieures ou égales à 1 MPa 4 heures après le gâchage, de préférence supérieures ou égales à 3 MPa 6 heures après le gâchage, plus préférentiellement supérieures ou égales à 5 MPa 6 heures après le gâchage. La solution selon la présente invention est de combiner une quantité déterminée de sulfate, une quantité déterminée de nitrite de calcium et/ou de nitrate de calcium, une finesse déterminée du clinker et une quantité déterminée d'une addition minérale comprenant du carbonate de calcium, et éventuellement d'une autre addition minérale. La présente invention cherche à fournir de nouveaux liants hydrauliques et compositions hydrauliques qui ont une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - une utilité à basse température, c'est-à-dire généralement à une température inférieure ou égale à 20°C, de préférence inférieure ou égale à 15°C, plus préférentiellement inférieure ou égale à 10°C ; - un maintien d'ouvrabilité sensiblement identique à celui d'un ciment pur ou d'un ciment composé correspondant, à quantité de clinker identique ou moins importante. Le maintien d'ouvrabilité est déterminé expérimentalement (comme décrit plus en détails dans les exemples) par des mesures de l'étalement répétées à différentes échéances de temps. - Un liant hydraulique selon la présente invention peut avoir une résistance à la compression équivalente à celle d'un ciment normalisé 32,5 R, voire d'un ciment normalisé 42,5 R (voir la norme NF EN 197-1 de février 2001, paragraphe 7, tableau 2). Il est entendu, dans la présente description et dans les revendications qui y sont attachées, que le terme « un(e) » signifie « un(e) ou plusieurs ». La présente invention se rapporte à un liant hydraulique comprenant un clinker Portland ayant une surface spécifique Blaine de 4000 à 5500 cm2/g, de 2,5 à 8 % de sulfate exprimé en masse de S03 par rapport à la masse de clinker, de 1,5 à 10 % de nitrite de calcium et/ou de nitrate de calcium exprimé en masse anhydre par rapport à la masse de clinker et de 15 à 50 % d'une addition minérale comprenant du carbonate de calcium en masse par rapport à la masse de clinker. Un liant hydraulique est un matériau qui prend et durcit par hydratation, par exemple un ciment. La prise est généralement le passage à l'état solide d'un liant hydraulique par réaction d'hydratation. La prise est généralement suivie par une période de durcissement. Le durcissement est généralement l'acquisition des résistances mécaniques d'un liant hydraulique. Le durcissement a généralement lieu après la fin de la prise. Un clinker Portland est obtenu par clinkérisation à haute température d'un mélange comprenant du calcaire et, par exemple, de l'argile. De préférence, la quantité de clinker dans le liant hydraulique est de 40 à 80 %, plus préférentiellement de 45 à 80 %, encore plus préférentiellement de 50 à 75 % en masse par rapport à la masse totale du liant. De préférence, la quantité de clinker dans la composition hydraulique selon l'invention décrite ci-après est de 220 à 450 kg/m3, plus préférentiellement de 220 à 420 kg/m3. De préférence, la surface spécifique Blaine du clinker est de 4500 à 5000 cm2/g.

De préférence, la quantité de sulfate est de 4 à 6 %, le pourcentage étant exprimé en masse de S03 par rapport à la masse de clinker. De préférence, la quantité de sulfate est d'au plus 4 %, exprimé en masse de S03 par rapport à la masse de phase liante, la phase liante comprenant le clinker, l'addition minérale comprenant du carbonate de calcium, le sulfate et éventuellement une autre addition minérale. De préférence, le sulfate est du sulfate de calcium. Le sulfate de calcium utilisé selon la présente invention inclut le gypse (sulfate de calcium dihydraté, CaSO4.2H20), le semi-hydrate (CaSO4.1/2H20), l'anhydrite (sulfate de calcium anhydre, CaSO4) ou un de leurs mélanges. Le gypse et l'anhydrite existent à l'état naturel. Il est également possible d'utiliser un sulfate de calcium qui est un sous-produit de certains procédés industriels. De préférence, la quantité de nitrite de calcium et/ou de nitrate de calcium est de 2 à 7 %, le pourcentage étant exprimé en masse anhydre par rapport à la masse de clinker.

De préférence, le sel de calcium utilisé selon la présente invention est un nitrite de calcium.

Sans être liés par la théorie, il semble généralement que lorsque la quantité de sulfate augmente, il est préférable d'augmenter également la quantité de nitrite de calcium et/ou de nitrate de calcium pour maintenir des résistances mécaniques équivalentes.

De même, il semble généralement que lorsque la quantité de nitrite de calcium et/ou de nitrate de calcium augmente, il est préférable d'augmenter également la quantité de sulfate pour maintenir des résistances mécaniques équivalentes. Enfin, il semble que lorsque la finesse du clinker augmente, il est préférable d'augmenter également la quantité de sulfate pour maintenir des résistances mécaniques équivalentes. De préférence, la quantité d'addition minérale comprenant du carbonate de calcium est de 20 à 50 %, plus préférentiellement de 25 à 45 % en masse par rapport à la masse de clinker. Généralement, l'addition minérale comprenant du carbonate de calcium a une surface spécifique Blaine supérieure ou inférieure à celle du clinker. De préférence, l'addition minérale comprenant du carbonate de calcium a une surface spécifique Blaine de 3000 à 5000 cm2/g. De préférence, l'addition minérale comprenant du carbonate de calcium est du calcaire.

De préférence, le liant hydraulique selon la présente invention comprend une addition minérale autre qu'une addition minérale comprenant du carbonate de calcium. Une addition minérale est généralement un matériau minéral finement divisé utilisé dans les compositions hydrauliques (par exemple un béton) ou les liants hydrauliques (par exemple un ciment) afin d'améliorer certaines propriétés ou pour leur apporter des propriétés particulières. Les additions minérales sont, par exemple, des laitiers (par exemple tels que définis dans la norme NF EN 197-1, paragraphe 5.2.2), des pouzzolanes (par exemple telles que définies dans la norme NF EN 197-1, paragraphe 5.2.3), des cendres volantes (par exemple telles que définies dans la norme NF EN 197-1, paragraphe 5.2.4), des schistes calcinés (par exemple tels que définis dans la norme NF EN 197-1, paragraphe 5.2.5), des additions minérales comprenant du carbonate de calcium, par exemple du calcaire (par exemple tel que défini dans la norme NF EN 197-1, paragraphe 5.2.6), des fumées de silice (par exemple telles que définies dans la norme NF EN 197-1, paragraphe 5.2.7), des métakaolins ou leurs mélanges.

De préférence, l'addition minérale autre que l'addition minérale comprenant du carbonate de calcium utilisée selon la présente invention est une pouzzolane, une cendre volante ou leurs mélanges. Il est entendu que remplacer une partie du clinker par une addition minérale comprenant du carbonate de calcium et éventuellement une autre addition minérale permet de réduire les émissions de dioxyde de carbone (produites lors de la fabrication du clinker) par diminution de la quantité de clinker, tout en obtenant les mêmes résistances mécaniques. La présente invention se rapporte également à une composition hydraulique comprenant le liant hydraulique selon la présente invention et de l'eau. Une composition hydraulique comprend généralement un liant hydraulique et de l'eau, éventuellement des granulats et éventuellement des adjuvants. La composition hydraulique selon l'invention inclut à la fois les compositions à l'état frais et à l'état durci, par exemple un coulis de ciment, un mortier ou un béton.

De préférence, la composition hydraulique selon l'invention comprend une quantité de phase liante supérieure ou égale à 300 kg/m3, plus préférentiellement supérieure ou égale à 350 kg/m3, plus particulièrement supérieure ou égale à 400 kg/m3. Une phase liante comprend généralement un clinker, une addition minérale comprenant du carbonate de calcium, du sulfate et éventuellement une autre addition minérale. De préférence, la composition hydraulique selon l'invention comprend une quantité de phase liante inférieure ou égale à 700 kg/m3, plus préférentiellement inférieure ou égale à 600 kg/m3. Un mètre cube de béton est généralement la quantité de béton frais qui, une fois 25 compactée selon la méthode donnée dans la norme EN 12350-6, occupe un volume d'un mètre cube (voir la norme EN 206-1 d'octobre 2005, paragraphe 3.1.15). Les quantités exprimées en kg/m3 se rapportent à cette définition du mètre cube. Les granulats éventuellement utilisés dans la composition selon l'invention incluent du sable (dont les particules ont généralement une taille maximale (Dmax) 30 inférieure ou égale à 4 mm), et des gravillons (dont les particules ont généralement une taille minimale (Dmin) supérieure à 4 mm et de préférence une Dmax inférieure ou égale à 20 mm ou plus). Les granulats incluent des matériaux calcaires, siliceux et silico-calcaires. Ils incluent des matériaux naturels, artificiels, des déchets et des matériaux recyclés. Les 35 granulats peuvent aussi comprendre, par exemple, du bois.

Les adjuvants éventuellement utilisés dans la composition selon l'invention peuvent par exemple être un de ceux décrits dans les normes EN 934-2, EN 934-3 ou EN 934-4. De préférence, les compositions hydrauliques selon l'invention comprennent également un adjuvant pour composition hydraulique, par exemple un accélérateur, un agent entraîneur d'air, un agent viscosant, un retardateur, un inertant des argiles, un plastifiant et/ou un superplastifiant. En particulier, il est utile d'inclure un superplastifiant de type polycarboxylate, en particulier de 0,05 à 1,5 (:)/0, de préférence de 0,1 à 0,8 (:)/0, en masse.

Les inertants des argiles sont des composés qui permettent de réduire ou de prévenir les effets néfastes des argiles sur les propriétés des liants hydrauliques. Les inertants des argiles incluent ceux décrits dans WO 2006/032785 et WO 2006/032786. Le terme "superplastifiant" tel qu'utilisé dans la présente description et les revendications qui l'accompagnent est à comprendre comme incluant à la fois les réducteurs d'eau et les superplastifiants tels que décrits dans le livre intitulé « Concrete Admixtures Handbook, Properties Science and Technology », V.S. Ramachandran, Noyes Publications, 1984. Un réducteur d'eau est défini comme un adjuvant qui réduit de typiquement 10 à 15 % la quantité d'eau de gâchage d'un béton pour une ouvrabilité donnée. Les réducteurs d'eau incluent, par exemple les lignosulfonates, les acides hydroxycarboxyliques, les glucides et d'autres composés organiques spécialisés, par exemple le glycérol, l'alcool polyvinylique, l'alumino-méthyl-siliconate de sodium, l'acide sulfanilique et la caséine.

Les superplastifiants appartiennent à une nouvelle classe de réducteurs d'eau, chimiquement différents des réducteurs d'eau normaux et capables de réduire les quantités d'eau d'environ 30 %. Les superplastifiants ont été globalement classés en quatre groupes : les condensats sulfonés de naphtalène formaldéhyde (SNF) (généralement un sel de sodium) ; les condensats sulfonés de mélamine formaldéhyde (SMF) ; les lignosulfonates modifiés (MLS) ; et les autres. Des superplastifiants plus récents incluent des composés polycarboxyliques comme les polycarboxylates, par exemple les polyacrylates. Un superplastifiant est de préférence un superplastifiant nouvelle génération, par exemple un copolymère contenant un polyéthylène glycol comme chaîne greffée et des fonctions carboxyliques dans la chaîne principale comme un éther polycarboxylique. Les polycarboxylates-polysulfonates de sodium et les polyacrylates de sodium peuvent aussi être utilisés. Les dérivés d'acide phosphonique peuvent aussi être utilisés. La quantité nécessaire de superplastifiant dépend généralement de la réactivité du ciment. Plus la réactivité est faible, plus la quantité nécessaire de superplastifiant est faible. Pour réduire la quantité totale de sels alcalins, le superplastifiant peut être utilisé sous forme de sel de calcium plutôt que sous forme de sel de sodium. La composition hydraulique selon l'invention peut être utilisée directement sur chantier à l'état frais et coulée dans un coffrage adapté à l'application visée, ou utilisée en usine de préfabrication, ou utilisée en tant qu'enduit sur un support solide. Le gâchage de la composition hydraulique peut être effectué, par exemple, selon des méthodes connues. De préférence, la composition hydraulique selon la présente invention a une durée d'ouvrabilité d'environ 2 heures. Par durée d'ouvrabilité, on entend la durée de maintien de fluidité, qui correspond au début de prise du liant. Le suivi de l'évolution de l'étalement dans le temps permet de suivre l'ouvrabilité (comme expliqué plus en détails dans les exemples). Le maintien d'ouvrabilité et l'acquisition de résistances mécaniques précoces, par exemple 4 heures ou 6 heures après le gâchage, peuvent permettre de réaliser une composition hydraulique, d'abord dans une centrale à béton, puis de la transporter ensuite sur un chantier par camion-toupie, la composition durcissant rapidement une fois coulée. Le maintien d'ouvrabilité et l'acquisition de résistances mécaniques précoces peuvent également permettre de pomper mécaniquement le liant hydraulique grâce à sa fluidité, et de le couler dans un coffrage où il durcira rapidement. Selon un mode de réalisation de l'invention, le liant hydraulique est préparé pendant une première étape, et les granulats et l'eau sont ajoutés pendant une deuxième étape. La composition hydraulique selon la présente invention peut être mise en forme pour produire, après hydratation et durcissement, un objet mis en forme pour le domaine de la construction. L'invention se rapporte également à un tel objet mis en forme, qui comprend le liant hydraulique selon la présente invention ou la composition hydraulique selon la présente invention. Les objets mis en forme pour le domaine de la construction incluent, par exemple, un sol, une chape, une fondation, un mur, une cloison, un plafond, une poutre, un plan de travail, un pilier, une pile de pont, un parpaing, une canalisation, un poteau, un escalier, un panneau, une corniche, un moule, un élément de voirie (par exemple une bordure de trottoir), une tuile de toit, un revêtement (par exemple de route ou de mur), un élément isolant (acoustique et/ou thermique). L'utilisation d'une composition hydraulique selon la présente invention peut permettre d'optimiser l'efficacité du nitrite de calcium et/ou du nitrate de calcium et ainsi d'augmenter les résistances mécaniques à une échéance inférieure ou égale à 6 heures après le gâchage. L'augmentation des résistances mécaniques à une échéance inférieure ou égale à 6 heures après le gâchage peut présenter certains avantages. Il peut en effet être possible d'augmenter la cadence de réutilisation des coffrages. En effet, une résistance à la compression d'au moins 1 MPa 4 heures après le gâchage permet de décoffrer à cette très courte échéance et d'envisager une deuxième utilisation des coffrages dans une même journée de travail ; L'acquisition d'une résistance à la compression de 3 à 5 MPa 6 heures après le gâchage permet de manipuler et soulever des objets préfabriqués sur un chantier à cette échéance très courte. La présente invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'une composition hydraulique selon la présente invention dans lequel la température au moment du gâchage des différents composants avec de l'eau et de la prise de la composition est de 5 à 35°C, plus préférentiellement de 5 à 20°C, encore plus préférentiellement de 5 à 15°C, plus particulièrement de 5 à 10°C. Dans la présente description, y compris les revendications qui l'accompagnent, les pourcentages sont exprimés en masse, sauf autrement spécifié. Les surfaces spécifiques Blaine sont déterminées par des méthodes connues. EXEMPLES Matières premières Le clinker utilisé dans les exemples provenait de la cimenterie Lafarge de Le Havre (France). La composition du clinker utilisé est donnée dans le tableau ci-après : SiO2 A1203 Fe203 CaO MgO K20 Na20 S03 P205 % massique 20,98 5,85 2,5 64,7 1,1 0,31 0,14 1,16 0,7 L'addition minérale comprenant du carbonate de calcium était un calcaire vendu sous le nom commercial BL200 (Fournisseur : Omya). Granulats : chaque granulat est caractérisé par deux chiffres : le premier correspond au « d » tel que défini dans la norme XPP 18-545 et le second correspond au « D » tel que défini dans la norme XPP 18-545 : - le Sable était un sable 0/4 alluvionnaire silico-calcaire provenant de la carrière Lafarge de Mauzac ; - le Gravillon était un gravillon 4/14 alluvionnaire roulé silico-calcaire provenant de la carrière Lafarge de Mauzac. Les Superplastifiants étaient les suivants : - SP1 : superplastifiant polycarboxylate sous forme de solution ayant 20 % d'extrait sec (Fournisseur : BASF ; nom commercial : Glénium 27) ; et - SP2 : superplastifiant (Fournisseur : BASF ; nom commercial : Rheotec). Le Nitrite de calcium était un nitrite de calcium sous forme liquide ayant une densité de 1,25 +/- 0,01 et 32 % +/- 2 % d'extrait sec (Fournisseur : Chryso ; nom commercial : SET02).

Le sulfate était l'anhydrite dite de l'est (France). Mesure de l'étalement et suivi de la rhéologie L'étalement des bétons et mortiers a été mesuré grâce à un mini cône d'Abrams dont le volume était de 800 mL. Les dimensions du cône étaient les suivantes : - diamètre du cercle de la base supérieure : 50 +/- 0,5 mm ; - diamètre du cercle de la base inférieure : 100 +/- 0,5 mm ; - hauteur : 150 +/- 0,5 mm. Le cône a été posé sur une plaque de verre séchée et rempli de béton ou mortier frais. Il a ensuite été arasé. La levée du cône a provoqué un affaissement du béton ou du mortier sur la plaque de verre. Le diamètre du disque de béton ou mortier obtenu a été mesuré en millimètres à +/- 5 mm. Ce diamètre correspondait à l'étalement du béton ou mortier. Ces opérations, répétées à plusieurs échéances (par exemple à 5, 15 et 30 minutes), ont permis de suivre l'évolution de la rhéologie du béton ou mortier pendant un temps donné (par exemple 30 minutes).

Mesure de la résistance à la compression La mesure de la résistance mécanique à la compression a été réalisée sur des échantillons de béton ou mortier durci de forme prismatique et de dimensions 40 mm x 40 mm x 160 mm. Les échantillons de béton ou mortier durci ont été moulés immédiatement après la préparation du béton ou mortier. Le moule a été fixé à une table à chocs. Le béton ou mortier a été introduit dans le moule en deux couches (chaque couche de béton ou mortier pesant environ 300 g). La première couche de béton ou mortier, puis la seconde couche ont été mises en place par 60 chocs sur la table à chocs. Le moule a été enlevé de la table à chocs et a été arasé pour enlever l'excès de béton ou mortier. Une plaque en verre de 210 mm x 185 mm et de 6 mm d'épaisseur a été posée sur le moule. Le moule couvert par la plaque en verre a été placé dans une chambre humide à 10°C (pour l'exemple 1) ou à 20°C (pour l'exemple 2). Le moule a été retiré de la chambre et l'éprouvette de béton ou mortier durci a été démoulée à l'échéance choisie pour le test de résistance à la compression jusqu'à 24 heures après le gâchage. Pour les échéances supérieures à 24 heures après le gâchage, les éprouvettes ont été démoulées 24 heures après le gâchage puis immergées dans de l'eau à 20°C ± 1°C (pour l'exemple 2). Les éprouvettes de béton ou mortier durci ont été retirées de l'eau au maximum 15 minutes avant la mesure de la résistance à la compression. Les éprouvettes de béton ou mortier durci ont été essuyées puis recouvertes d'un linge humide en attendant la mesure.

Pour la mesure de la résistance à la compression, une charge croissante a été appliquée sur les faces latérales de l'éprouvette de béton ou mortier durci, à une vitesse de 2 400 N/s ± 200 N/s, jusqu'à la rupture de l'éprouvette. La quantité de dioxyde de carbone émis pendant la production du clinker a été déterminée théoriquement.

Exemple 1 : Etalement, résistance à la compression et dioxyde de carbone émis Les compositions hydrauliques selon l'invention (Compositions 1 à 4) ont été comparées à une composition témoin (Témoin). Le Tableau 1 ci-après décrit les compositions testées, sachant que chaque composition comprenait en outre : - 172 kg/m3 d'eau ; - 0,20 % de SP2 en pourcentage massique sec par rapport au clinker ; et - 3 % en masse de S03 (apporté par de l'anhydrite) par rapport à la phase liante (clinker + calcaire + anhydrite). Le clinker de la composition témoin avait une surface spécifique Blaine de 3500 cm2/g. Le clinker des compositions selon la présente invention avait une surface spécifique Blaine de 4500 cm2/g. Dans le Tableau 1 ci-après, l'unité est le kg/m3, sauf autrement spécifié. Tableau 1 : Compositions des bétons testés pour l'exemple 1 Phase Clinker Calcaire Anhydrite Sable Gravillon SP1 S03/ Ca(NO2)2/ liante Clinker Clinker (% (% massique) massique) Témoin 400 329 50 21 780 1108 0,36 3,5 5,3 Com p.1 400 251 120 29 780 1108 0,23 4,2 7,0 Com p.2 450 283 135 32 761 1091 0,23 4,2 6,2 Comp.3 500 314 150 36 739 1066 0,23 4,2 5,6 Comp.4 600 377 180 43 670 1040 0,23 4,2 4,7 Les formules ont été définies pour 1 mètre cube de béton.

Le béton a été fabriqué selon le protocole décrit ci-après : 1) introduction du Sable et des Gravillons 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 des granulats et de l'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 Clinker, du calcaire et de l'anhydrite ; 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, de SP1 et du nitrite 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). L'étalement et la résistance à la compression ont été mesurées selon les protocoles décrits ci-avant. Le Tableau 2 ci-après présente les résultats obtenus.

Tableau 2 : Résultats d'étalement, de résistance à la compression et de CO2 émis pour l'exemple 1 CO2 Etalement Résistance à émis (mm) compression (kg/m3 (MPa) de béton) 5 15 30 60 90 120 min 4h 5h 6h min min min min min Témoin 265 285 335 335 300 260 205 0,4 1,2 2,3 Com p.1 230 285 305 285 265 235 280 1,3 2,1 3,0 Comp.2 260 310 320 320 300 310 335 1,6 3,0 6,2 Comp.3 290 240 295 310 300 340 320 2,5 5,1 7,2 Comp.4 345 205 245 260 265 270 290 5,7 9,8 13,0 D'après le Tableau 2 ci-avant, en comparant le Témoin et la Composition 1, pour une même quantité de phase liante (400 kg/m3) mais une quantité de clinker inférieure pour la composition 1 (respectivement 350 kg/m3 de clinker dans le Témoin et 280 kg/m3 de clinker dans la Composition 1), de meilleures résistances à la compression ont été obtenues. De même, la quantité de CO2 émis a été diminuée, et un maintien d'étalement du même ordre de grandeur a été conservé. En comparant le Témoin et la Composition 3, pour une même quantité de clinker (350 kg/m3), de meilleures résistances à la compression ont été obtenues. De manière générale, toutes les compositions selon l'invention ont permis d'obtenir une résistance à la compression supérieure ou égale à 1 MPa 4 heures après le gâchage et supérieure ou égale à 3 MPa 6 heures après le gâchage. Il est de plus à noter que les résultats ci-avant ont été obtenus à 10°C. Les compositions selon la présente invention permettent donc bien d'obtenir un liant hydraulique ayant de bonnes résistances mécaniques précoces, même à une température aussi basse que 10°C. Exemple 2 : Normalisation Avant sa mise sur le marché, toute nouvelle composition hydraulique peut être classifiée normativement, par exemple selon la norme EN 197-1 de février 2001. Pour cela, la résistance à la compression de la composition hydraulique est déterminée conformément à la norme EN196-1 d'avril 2006, sur une formulation de mortier normalisé. Les compositions hydrauliques selon l'invention (Compositions 5 et 6) avaient la composition telle que décrite dans le Tableau 3 ci-après, sachant que chaque composition comprenait en outre : - 450 g ± 2 g de phase liante (clinker + calcaire) ; - 1350 g ± 5 g de sable normalisé (sable siliceux conforme à la norme EN 196-1, dont le fournisseur est la Société Nouvelle du Littoral) ; - 225 g ± 1 g d'eau ; et - 3 % en masse de SO3 par rapport à la phase liante. Le clinker avait une surface spécifique Blaine de 4500 cm2/g. Dans le Tableau 3 ci-après, l'unité est le g, sauf autrement spécifié. Tableau 3 : Compositions des mortiers testés pour l'exemple 2 Clinker Calcaire S03 / Ca(NO2)2 i I C inker Clinker (% (% massique) massique) Comp.5 315 135 4,2 5,6 Comp.6 247,5 202,5 5,5 7,1 Le mortier a été fabriqué selon le protocole décrit ci-après : - introduire l'eau, le clinker, le calcaire, le sulfate et le nitrite dans le bol d'un malaxeur ; - malaxer à 140 ± 5 tours par minute pendant 30 secondes ; 25 - introduire régulièrement le sable pendant 30 secondes ; - malaxer à 285 ± 10 tours par minute pendant 30 secondes ; - arrêter le malaxeur pendant 90 secondes ; et - malaxer à 285 ± 10 tours par minute pendant 60 secondes. La résistance à la compression a été mesurée selon le protocole décrit ci-avant.

30 Le Tableau 4 ci-après présente les résultats obtenus.20 Tableau 4 : Résultats de l'essai de normalisation Résistance à la Classification compression selon la (MPa) norme EN 196-1 2 jours 7 jours 28 jours Comp.5 26,0 40,1 53,0 42.5 R Comp.6 18,9 35,2 45,3 32.5 R D'après le Tableau 4 ci-avant, les compositions hydrauliques selon l'invention ont respecté les critères de résistance à la compression de la norme EN 197-1 de février 2001 (voir paragraphe 7, tableau 2).

Claims (1)

1. REVENDICATIONS1- Liant hydraulique comprenant un clinker Portland ayant une surface spécifique Blaine de 4000 à 5500 cm2/g, de 2,5 à 8 % de sulfate exprimé en masse de S03 par rapport à la masse de clinker, de 1,5 à 10 % de nitrite de calcium et/ou de nitrate de calcium exprimé en masse anhydre par rapport à la masse de clinker et de 15 à 50 % d'une addition minérale comprenant du carbonate de calcium en masse par rapport à la masse de clinker. Liant hydraulique selon la revendication 1, dans lequel la quantité de clinker est de 40 à 80 % en masse par rapport à la masse totale de liant. Liant hydraulique selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre une addition minérale autre qu'une addition minérale comprenant du carbonate de calcium. Liant hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la quantité de sulfate est d'au plus 4 %, exprimé en masse de S03 par rapport à la masse de phase liante, la phase liante comprenant le clinker, l'addition minérale comprenant du carbonate de calcium, le sulfate et éventuellement une autre addition minérale. Composition hydraulique comprenant le liant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 et de l'eau. Composition selon la revendication 5, dans laquelle la quantité de clinker est de 220 à 450 kg/m3. Composition selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle la quantité de phase liante est supérieure ou égale à 300 kg/m3. Procédé de fabrication d'une composition hydraulique selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel la température au moment du gâchage des différents composants avec de l'eau et de la prise de la composition est de 5 à 35°C. 102- 3- 15 4- 20 5- 25 6- 7- 30 8- 359- Objet mis en forme pour le domaine de la construction comprenant le liant hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4.