WO2007048881A1 - Composition granuleuse comprenant un liant hydraulique à base d’anhydrite iii et un compose à base d'amiante recyclee - Google Patents

Composition granuleuse comprenant un liant hydraulique à base d’anhydrite iii et un compose à base d'amiante recyclee Download PDF

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anhydrite iii
hydraulic binder
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anhydrite
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Edouard Dumoulin
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Gypsmix Sarl
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C04B28/16—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements containing anhydrite, e.g. Keene's cement
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
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    • C04B18/0475—Waste asbestos
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    • C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
    • C04B7/246—Cements from oil shales, residues or waste other than slag from waste building materials, e.g. waste asbestos-cement products, demolition waste
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Definitions

  • the invention relates to the general technical field of cement compositions. - It relates to a granular composition comprising a hydraulic binder based on anhydrite III and a compound resulting from the recycling of asbestos materials.
  • this granular composition it also relates to the use of this granular composition for the manufacture of a building material of the mortar or concrete type. It also relates to a method of manufacturing this granular composition.
  • Hydraulic binders based on anhydrite III are well known to those skilled in the art. Extensive dehydration - from 220 ° C. to 360 ° C. - of natural calcium sulphate (gypsum) or of synthetic sulphate (phosphogypsum, borogypsum, titanogyps, etc.), of formula (CaSO 4 , 2H 2 O) leads to the formation of the anhydrite III of formula (CaSO 4 , ⁇ H 2 O) with ⁇ of 0.1 to 0.2.
  • anhydrite III Since anhydrite III is highly hygroscopic, it rapidly rehydrates in traditional hemihydrate or ⁇ -plaster of the formula (CaSO 4, 1 H 2 O) and then returns to the state of calcium sulphate as a function of the hygrometry of the area.
  • the product obtained has a mechanical compressive strength Rc of 25 to 30 MPa and a mechanical flexural strength Rf of 5.5 to 7 Mpa at 28 days.
  • Construction materials made from hydraulic binders based on anhydrite III obtained according to the various processes mentioned above have satisfactory mechanical strengths, but which are not especially high.
  • the object of the present invention is to remedy this state of affairs, in particular because it proposes a cementitious granular composition of low cost and which makes it possible to obtain products having high mechanical properties - Rc of at least 40 Mpa preferably at least 50 MPa, and Rf at least 20 MPa.
  • the invention also aims to provide a method of manufacturing the granular composition easy to implement and advantageous from an economic and ecological point of view.
  • the Applicant has now surprisingly demonstrated that a mixture of anhydrite III and recycled asbestos possessed quite remarkable mechanical properties (compression and flexion).
  • Asbestos is a magnesium silicate used in a large number of industrial applications and especially as a construction material.
  • the main uses of asbestos in the building are, on the one hand, flocking and insulation, and on the other hand, fibroconsantants.
  • Asbestos is an extremely volatile fibrous material that can be easily inhaled. It has now been shown that asbestos fibers cause serious pathologies such as asbestosis, lung and bronchial cancer, lesotheliomas of the pleura, etc. It therefore appears necessary today to destroy these asbestos materials.
  • EP0344563 LAIGI
  • EP0850205 EERNIT
  • EP0850205 also discloses a type of cement obtained by recycling fibrous fibers.
  • the mechanical strengths obtained with such cements are too low for said cements to be used effectively in building materials.
  • a granular composition intended to react with water to form a mortar or concrete type of construction material, characterized in that it comprises a hydraulic binder based on anhydrite III and a compound resulting from the recycling of asbestos materials, preferentially resulting from the recycling of fibrocements amiantes.
  • This combination has a synergistic effect on the mechanical resistance to compression and bending of the building material.
  • the compound resulting from the recycling of asbestos-forming materials results from the calcination of fibrocontaminants at a temperature of between 900 ° C. and 1100 ° C.
  • the asbestos fibrociments are easily recyclable and exhibit a high degree of stability. both economic and ecological interest.
  • the composition which is the subject of the invention comprises between 12% and 24% by weight of the compound resulting from the recycling of asbestos materials.
  • the weight ratio of the hydraulic binder based on anhydrite III to the compound resulting from the recycling of asbestos materials is advantageously between 7/12 and 7/3. , preferentially 14/9.
  • the hydraulic binder based on anhydrite III comprises more than 50% by weight of anhydrite III, preferably greater than 70% in order to reduce the setting time, to improve the properties of thermal and acoustic insulation and reduce manufacturing costs.
  • a hydraulic binder based on anhydrite III stabilized in order to preserve the properties of the composition which is the subject of the invention during long-term storage, the anhydrite III being a hygroscopic metastable phase which quickly rehydrates in plaster ⁇ to the ambient air.
  • the hydraulic binder based on anhydrite III also comprises anhydrite II and preferentially the proportion of anhydrite III is greater than the proportion of anhydrite II.
  • the hydraulic binder based on anhydrite III comprises ⁇ or ⁇ hemihydrate in proportions close to 5% to 20% p / p ⁇ ant.
  • the hydraulic binder based on anhydrite III is combined with hydraulic lime, and preferably the composition comprises between 5% and 10% by weight of hydraulic lime.
  • the hydraulic binder based on anhydrite III is combined with cement, the granular composition comprising between 8% and 16% by weight of cement and preferably the weight ratio of the hydraulic binder based on Anhydrite III to said cement is between 3/2 and 4.
  • the use of anhydrite III reduces the manufacturing cost of the composition object of the invention while maintaining a mechanical strength to the compression and bending of the building material at least equal to that obtained with a 100% cement composition.
  • the subject of the invention is also the use of the composition in accordance with the characteristics described above for the manufacture of a mortar or concrete type construction material, more particularly for the manufacture of a mortar or concrete type construction material having a compressive strength greater than 50 MPa at 28 days and even more particularly for the manufacture of a mortar or concrete type construction material having a flexural strength greater than 20 MPa at 28 days.
  • the construction material is manufactured by kneading the granular composition with water to form a pasty mixture and then using the pasty mixture according to the desired application and allowing the pasty mixture to dry until it hardens to form said building material.
  • the manufacturing process of the construction material is therefore very simple and economical in energy, labor and process.
  • the proportion of water mixed with the granular composition is between 40% and 80% by weight.
  • the subject of the invention is also a process for producing the composition in accordance with the characteristics described above, consisting of dry mixing between 20% and 40% by weight of anhydrite-based hydraulic binder NI, between 8% and 16% by weight. cement weight between 12% and 24% by weight of a compound resulting from the calcination of fibrocements amiantes and between 30% and 60% by weight of inert mineral fillers.
  • asbestos fiber cement is recycled by drying said fiber cement at a temperature of between 100 and 300 ° C. and then calcining it between 900 ° C. and 1100 ° C. for 90 to 150 minutes.
  • all temperatures are determined at atmospheric pressure.
  • FR2767815 (COUTURIER) and FR2767816 (COUTURIER) processes for the preparation of stabilized anhydrite III which comprise the following two steps: firing of the gypsum to form the anhydrite III, then thermal quenching to stabilize the metastable phase of the anhydrite III .
  • stabilized anhydrite III makes it possible to obtain materials of the mortar or concrete type having a high mechanical strength and thermal and acoustic insulation properties superior to those of traditional Portland cement plasters or cements.
  • stabilized anhydrite III is never obtained (it is always in combination with ⁇ or ⁇ hemihydrate (CaSO 4 , / 4HbO) and impurities from the starting calcium sulphate.
  • stabilized anhydrite III is a function of the process used (temperatures, baking and quenching times, particle size of the calcium sulphate used are decisive).
  • a) natural or synthetic calcium sulphate is heated to a dehydration temperature between 22O 0 C and 36O 0 C depending on the nature of the calcium sulphate treated to form anhydrite III; b) is subjected to the material thus transformed thermal tempering so as to lower its temperature by at least 150 0 C to a temperature at least below 11O 0 C, preferably below 8O 0 C, more preferably in less than 2 minutes.
  • anhydrite III with a degree of purity of at least 85%, up to 95% or more based on the total weight of the compounds from the transformation of the sulfate hydrate of calcium in the starting material.
  • COUTURIER COUTURIER
  • a hydraulic binder comprising more than 50% by weight of anhydrite III is used, advantageously with a proportion of anhydrite III greater than 70% and preferably greater than 90%.
  • composition which is the subject of the invention advantageously comprises between approximately 20% and approximately 40% by weight of hydraulic binder based on anhydrite III and preferably approximately 28%.
  • thermal insulation materials for ovens, water heaters, boilers, etc. thermal insulation materials for ovens, water heaters, boilers, etc.
  • flocking materials asbestos + binder
  • - fibrocement consisting of a mixture of cement and fibers of asbestos and generally used in flat or corrugated sheets or roofing tiles and panels, in facade plates, in interior and false wall panels and panels; ceiling, chimney flues.
  • Powdered materials resulting from calcination are preferably used followed by the grinding of fibrocontaminants.
  • the asbestos fibrociments are roughly fragmented and then loaded into a rotary tubular furnace at a temperature of at least 800 ° C. and then be advanced through zones at higher temperatures under the formation of a transformed cast iron.
  • fibrocements amiantes according to the method described in EP1277526 (MVG) of drying said fibrociments at a temperature between 100 ° C and 300 0 C, preferably 200 ° C, then destroying the crystalline structure of the fibers of asbestos at a temperature between 900 0 C and 1100 0 C for at least 30 minutes preferably at 1000 0 C for at least 30 minutes, preferably 120 minutes, to obtain a product having approximately the following composition: 30.4% SiO 2 ; 3.84% AI 2 O 3 ; 2.92% Fe 2 O 3 ; 47.1% CaO; 5.56% MgO; 2.08% SO 3 ; 0.222% K 2 O; 0.33% TiO 2 ; 0.007% Cl; 0.08% P 2 O 5 .
  • a majority of the lime contained in this product is free lime and the density of this product is close to 3.
  • the composition that is the subject of the invention advantageously comprises between about 12% and about 24% by weight
  • Inert inorganic fillers are advantageously associated with the compounds resulting from the recycling of asbestos materials and whose granulometry will depend on the application of the construction material manufactured in accordance with the invention.
  • Advantageously used natural fillers based on silica. It is possible to use alone or in combination, fillers, sand, sand, chippings, gravels or ballasts, their distribution being studied according to the desired building material and so as to have the best possible cohesion.
  • composition which is the subject of the invention advantageously comprises between approximately 30% and approximately 60% by weight of inert mineral filler and preferably approximately 42% by weight.
  • weight ratio of the compound resulting from the recycling of asbestos materials to the inert mineral filler is between about 0.2 and about 0.8, preferably at 0.4.
  • the source of anhydrite II used for carrying out the invention can come from a pure anhydrite powder II obtained by extensive dehydration of the gypsum. It may also come from a powder or a hydraulic binder comprising a mixture of anhydrite III and anhydrite II obtained by dehydration of the gypsum at a temperature greater than 36O 0 C but sufficiently low that the whole of the Anhydrite III is not overcooked.
  • composition which is the subject of the invention When used for the manufacture of a material of the mortar or concrete type, it is mixed with water to form a pasty mixture.
  • the plaintiff has shown that the the presence of anhydrite 11 modifies the rheological properties of this pasty mixture, these properties being improved when the proportion of anhydrite III in the hydraulic binder is greater than the proportion of anhydrite II.
  • the hydraulic binder based on anhydrite III used in accordance with the invention may also comprise ⁇ -hemihydrates or advantageously ⁇ -hemihydrates.
  • the ⁇ hemihydrates are generally obtained by baking the gypsum at a temperature below 200 ° C. at atmospheric pressure.
  • the ⁇ -hemihydrates have higher mechanical characteristics than ⁇ -hemihydrates and are generally obtained by baking the gypsum at a temperature below 200 ° C. by the wet process in an autoclave at pressures greater than atmospheric pressure of the order of 5 to 10. bars for about 10 hours, then drying through a stream of hot, dry air.
  • the building material obtained according to the invention has a mechanical compressive strength which, although not optimal, remains greater than 40 MPa at 28 days and the mechanical resistance to bending remains also greater than 20 MPa at 28 days without being optimal.
  • the hydraulic binder based on anhydrite III is advantageously associated with hydraulic lime, preferably with a proportion of hydraulic lime of between about 5% and about 10% w / stink.
  • the hydraulic lime used is obtained in a conventional manner by the calcination of siliceous and aluminous limestones.
  • Associating hydraulic lime with the hydraulic binder based on anhydrite III makes it possible to reduce the dissolution of the construction material when it is in prolonged contact with water and also allows the reaction reaction to be activated. hydration of the anhydrite III when mixing the composition object of the invention with water.
  • the use of lime is therefore quite advantageous when the composition object of the invention is used for the manufacture of a building material of the mortar or concrete type intended for a marine or aquatic environment.
  • the Applicant has also found that a limestone-based powder can be used in an equivalent manner to hydraulic lime.
  • the hydraulic binder based on anhydrite III can also be associated with traditional cements of the CEM, CPA, CLK type, etc.
  • the cements used are obtained in a manner well known to those skilled in the art by cooking and grinding a suitable mixture of limestone and clay.
  • CEM I cement is advantageously used according to standard NF EN 197-1 and preferably CEM I 52.5 R cement according to the same standard when a very high mechanical strength is sought.
  • composition that is the subject of the invention advantageously comprises between about 8% and about 16% by weight of cement, preferably about 12%, more preferably with a weight ratio of the hydraulic binder based on anhydrite III to said cement between 3/2 and 4.
  • composition object of the invention while maintaining mechanical strengths at least equal to those obtained with 100% cement.
  • Other minerals, compounds or adjuvants making it possible to improve one or more characteristics of the composition which is the subject of the invention or of the material made from the latter, can also be used.
  • the compounds mentioned above are dry kneaded and, more particularly, between 20% and 40% by weight of hydraulic binder based on anhydrite III is mixed between 8% and 16% by weight of cement CEM I, between 12% and 24% by weight of a compound resulting from the calcination of fibrocements asbestos and between 30% and 60% by weight of inert mineral fillers.
  • the various compounds apart from the inert mineral fillers, have a particle size of less than 400 ⁇ m and preferably between 50 and 150 ⁇ m so as to optimize the hydration reaction of the composition which is the subject of the invention.
  • the various compounds are dry-kneaded in a dry atmosphere having a moisture content by weight of less than 5%, preferably less than 1%.
  • the granular composition obtained must be stored in a dry atmosphere or be used within 4 hours, advantageously within 2 hours, so as to avoid excessive rehydration of the anhydrite III.
  • the granular composition object of the invention is kneaded with between about 40% and about 80% by weight of water to form a pasty mixture.
  • the dried pasty mixture is then allowed to cure and form the high strength material.
  • the pasty mixture takes 10 minutes to 3 hours depending on the amount of water mixed.
  • Set retarders preferably citric acid, one of its derivatives, lignosulfonate or other retardants well known to those skilled in the art, may also be employed.
  • setting activators alkaline basic agents type, preferably slaked lime, lime, soda, alkali silicates, preferably metasilicates sodium hydroxide or lithium.
  • Activators or set retarders are mixed with the granular composition at the time of manufacture or at the time of preparation of the pasty mixture, in proportions of between 4% and 20% by weight.
  • the pasty mixture Before curing, the pasty mixture can be used by spraying or gunning (the pasty mixture having excellent adhesion to the support on which it is used) by casting or molding, by vibrated casting, by injection by stratification, extension, hydraulic pressing, etc. according to the intended application of the building material.
  • spraying or gunning the pasty mixture having excellent adhesion to the support on which it is used
  • casting or molding by vibrated casting, by injection by stratification, extension, hydraulic pressing, etc. according to the intended application of the building material.
  • the pasty mixture With approximately 40% w / w of water, the pasty mixture is advantageously shaped by pressing and with about 80% w / w of water, the more fluid pasty mixture is advantageously shaped by pouring.
  • composition which is the subject of the invention comprises 40% by weight of binder (hydraulic binder based on anhydrite
  • fillers compounds derived from the recycling of asbestos materials + inert mineral filler. Only the charge part changes in order to determine the influence of the content of compounds resulting from the recycling of asbestos materials on the mechanical strengths (compression and bending) final. These resistances are defined in accordance with standard NF EN 196-1.
  • the hydraulic binder based on anhydrite III (hereinafter AIII) used is manufactured according to the process described in the patent application FR2804423.
  • CEM I 52.5 R cement (hereinafter referred to as CEM I 52.5 R).
  • the recycled asbestos materials are fibrociments that are calcined and milled according to the process described in EP1277526 (hereinafter referred to as ETHERNIT).
  • the inert mineral filler used is dried yellow sand (silica) 0-2 mm (hereinafter referred to as sand).
  • B6 silica makes it possible to fill the small porosities as much as possible in order to obtain maximum compactness which is a precursor to a high final mechanical strength. Note that the values of compression and bending are not very high, although higher than the values of a standard concrete.
  • composition A Composition B
  • CEM I 52.5 R cement is more efficient than a hydraulic binder based on anhydrite III.
  • a CEM I 52.5 R cement has by definition a mechanical compressive strength greater than 52.5 MPa at 28 days while a hydraulic binder containing 70% by weight of anhydrite III and 30% cement CEM I 52.5 R has a much lower mechanical strength.
  • the two compositions have the same value of mechanical strength demonstrates that the hydraulic binder based on anhydrite III and ETHERNIT act in synergy and optimize the mechanical strength.
  • the applicant has also demonstrated that using only anhydrite binder based on anhydrite III mixed only with the ETHERNIT, the mechanical resistance to compression remains higher than 40 MPa at 28 days and the mechanical resistance to bending remains greater than 20 MPa at 28 days.

Abstract

L'invention a pour objet une composition granuleuse comprenant un liant hydraulique à base d'anhydrite III et un composé résultant du recyclage de matériaux amiantes. Elle a également pour objet l'utilisation de cette composition granuleuse pour la fabrication d'un matériau de construction du type mortier ou béton. Elle a encore pour objet un procédé de fabrication de cette composition granuleuse. L'objectif de la présente invention est de proposer une composition granuleuse cimentaire d'un faible coût et permettant d'obtenir des produits ayant des propriétés mécaniques élevées.

Description

COMPOSITION GRANULEUSE COMPRENANT UN LIANT HYDRAULIQUE À BASE D1ANHYDRITE III ET UN COMPOSE À BASE D'AMIANTE RECYCLEE
Description
L'invention concerne le domaine technique général des compositions cimentaires. - Elle a pour objet une composition granuleuse comprenant un liant hydraulique à base d'anhydrite III et un composé résultant du recyclage de matériaux amiantes.
Elle a également pour objet l'utilisation de cette composition granuleuse pour la fabrication d'un matériau de construction du type mortier ou béton. Elle a encore pour objet un procédé de fabrication de cette composition granuleuse.
Il est connu d'employer des liants hydrauliques à base d'anhydrite III pour la fabrication de matériaux de construction de type mortier ou béton. Les liants hydrauliques à base d'anhydrite III sont bien connus de l'homme de l'art. Une déshydratation poussée - de 2200C à 36O0C - du sulfate de calcium naturel (gypse) ou de synthèse (sulfogypse, phosphogypse, borogypse, titanogypes, etc.), de formule (CaSO4, 2H2O) conduit à la formation de l'anhydrite III de formule (CaSO4, εH2Û) avec ε de 0.1 à 0.2. L'anhydrite III étant fortement hygroscopique, il se réhydrate rapidement en hémihydrate ou plâtre β traditionnel de formule (CaSθ4, 1^HbO) puis retourne à l'état de sulfate de calcium en fonction de l'hygrométrie de l'aire.
L'homme de l'art connaît notamment par les brevets FR2733496 (DUSSEL), FR2767815 (COUTURIER) et FR2767816 (COUTURIER), des procédés de préparation d'anhydrite III stabilisé qui comprennent les deux étapes suivantes : a) cuisson du gypse pour former l'anhydrite III ; b) trempe thermique permettant de stabiliser la phase métastable de l'anhydrite III.
En se référant à FR2733496, lorsque le liant hydraulique contient moins de 65 % en poids d'anhydrite III, le produit obtenu possède une résistance mécanique à la compression Rc de 25 à 30 Mpa et une résistance mécanique à la flexion Rf de 5.5 à 7 Mpa à 28 jours.
En se référant à FR2767815 lorsque le liant hydraulique contient environ 90 % en poids d'anhydrite III, Rc = 20 à 35 Mpa à 7 jours et Rf = 6.5 Mpa selon la norme.
En se référant à FR2767816, lorsque le liant hydraulique contient de 70 % à 80 % en poids d'anhydrite III, Rc = 40 Mpa à 14 jours et Rf = 10 Mpa à 14 jours. En se référant à FR2856679 (COUTURIER), lorsque le liant hydraulique contient de 90 % à 95 % en poids d'anhydrite III, Rc = 50 Mpa à 28 jours.
Les matériaux de construction fabriqués à partir des liants hydrauliques à base d'anhydrite III obtenus selon les différents procédés cités précédemment ont des résistances mécaniques satisfaisantes, mais qui ne sont pas spécialement élevées.
Or, dans les ouvrages de travaux publics ou de bâtiments, il est avantageux d'utiliser des matériaux de construction ayant des performances mécaniques élevées - Rc > 50 Mpa à 28 jours et Rf > 20 Mpa à 28 jours - de manière à alléger les structures et accroître leur durabilité.
Il a ainsi été proposé dans l'art antérieur de combiner des liants hydrauliques à base d'anhydrite III à d'autres composés de manière à augmenter la résistance mécanique des matériaux de construction.
Il a notamment été proposé dans le brevet FR2807424 (EII) de mélanger un liant hydraulique comprenant plus de 50 %, de préférence plus de 70 %, en poids d'anhydrite III avec un liant hydraulique ayant comme constituant principal du sulfo-aluminate de calcium. Les résistances mécaniques du produit obtenu avec un tel liant sont Rc = 70 Mpa à 28 jours. Bien que les performances mécaniques soient élevées, les liants sulfo-alumineux sont rares et chers, l'exploitation industrielle d'un tel liant hydraulique étant peu rentable et n'étant pas adaptée pour des travaux publics.
Il a également été proposé dans FR2839969 (COUTURIER) de mélanger un liant hydraulique comprenant plus de 50 %, de préférence plus de 70 %, en poids d'anhydrite III avec un liant hydraulique à caractère pouzzolanique. Cette combinaison confère des propriétés mécaniques élevées, une meilleure tenue à l'eau du produit obtenu et avec la possibilité de moduler les temps de prise. Les caractéristiques mécaniques d'un tel produit sont Rc = 48 Mpa à 28 jours. Bien que les liants hydrauliques à caractère pouzzolaniques soient de faibles coûts, les produits obtenus ne permettent pas d'obtenir des résistances mécaniques à la compression supérieures à 50 Mpa.
La présente invention a pour but de remédier à cet état des choses, notamment du fait qu'elle propose une composition granuleuse cimentaire d'un faible coût et permettant d'obtenir des produits ayant des propriétés mécaniques élevées - Rc d'au moins 40 Mpa, de préférence d'au moins 50 Mpa, et Rf d'au moins 20 Mpa.
Un autre but de l'invention est de fournir une gamme de compositions cimentaires granuleuses destinées à la fabrication de matériaux de construction permettant de moduler les résistances mécaniques desdits matériaux selon les proportions des constituants desdites compositions. Un autre but de l'invention est d'utiliser cette composition granuleuse pour la fabrication d'un matériau de construction de type mortier ou béton à hautes performances et résistant à l'eau.
L'invention a encore pour but de proposer un procédé de fabrication de la composition granuleuse facile à mettre en oeuvre et avantageuse d'un point de vue économique et écologique. La demanderesse a maintenant mis en évidence de manière surprenante qu'un mélange d'anhydrite III et d'amiante recyclé possédait des propriétés mécaniques (compression et flexion) tout à fait remarquables.
L'amiante est un silicate de magnésium utilisé dans un grand nombre d'applications industrielles et notamment comme matériau de construction. Les principales utilisations de l'amiante dans le bâtiment sont d'une part les flocages et les calorifugeages, d'autre part les fibrociments amiantes.
L'amiante est un matériau fibreux extrêmement volatil pouvant être facilement inhalé. Il a maintenant été démontré que les fibres d'amiante provoquent des pathologies graves comme l'asbestose, le cancer du poumon et des bronches, les lésothéliomes de la plèvre, etc. Il apparaît donc aujourd'hui nécessaire de détruire ces matériaux amiantes.
Des solutions connues de l'art antérieur permettent de valoriser des déchets d'amiantes.
Il est notamment connu par EP0344563 (LUIGI) d'utiliser des déchets industriels d'amiantes chrysolite recyclés comme charge pour préparer des éléments réfractaires, comme matériaux inertes pour encochement des routes ou comme charge dans les espacements d'isolation en construction. On connaît également par EP0850205 (ETERNIT) un type de ciment obtenu par le recyclage des fibrociments amiantes. Cependant, les résistances mécaniques obtenues avec de tels ciments sont trop faibles pour que lesdits ciments puissent être utilisés efficacement dans des matériaux de construction.
On connaît encore par EP 1277526 (MVG) un procédé de traitement de fibrociments amiantes permettant obtenir une composition granuleuse utilisée pour la construction de matériaux de construction. Cette composition granuleuse ne se comporte cependant pas comme un ciment, aucune prise ou durcissement significatif n'ayant été constaté lorsque l'on mélange seule ladite composition avec de l'eau et qu'on laisse sécher ledit mélange. A la connaissance de la demanderesse, il n'a jamais été proposé de combiner les composés issus du recyclage de produits à base d'amiante à des liants hydrauliques à base d'anhydrite III pour optimiser les propriétés mécaniques de matériaux de construction de type mortier ou béton.
Les buts cités précédemment sont atteints par une composition granuleuse destinée à réagir avec de l'eau pour former un matériau de construction de type mortier ou béton, se caractérisant par le fait qu'elle comprend un liant hydraulique à base d'anhydrite III et un composé résultant du recyclage de matériaux amiantes, préférentiellement résultant du recyclage de fibrociments amiantes. Cette combinaison a un effet synergique sur la résistance mécanique à la compression et à la flexion du matériau de construction.
Selon une caractéristique préférée de l'invention, le composé résultant du recyclage de matériaux amiantes, résulte de la calcination de fibrociments amiantes à une température comprise entre 9000C et 11000C. En effet, les fibrociments amiantes sont facilement recyclables et présentent un intérêt tant économique qu'écologique.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la composition objet de l'invention comprend entre 12 % et 24 % en poids du composé résultant du recyclage de matériaux amiantes.
Selon une caractéristique de l'invention permettant d'optimiser les propriétés mécaniques du matériau de construction, le rapport pondéral du liant hydraulique à base d'anhydrite III au composé résultant du recyclage de matériaux amiantes est avantageusement compris entre 7/12 et 7/3, préférentiellement 14/9.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le liant hydraulique à base d'anhydrite III comprend plus de 50 % en poids d'anhydrite III, préférentiellement supérieure à 70 % afin de diminuer le temps de prise, d'améliorer les propriétés d'isolation thermique et acoustique et diminuer les coûts de fabrication. Selon une autre caractéristique, on utilise un liant hydraulique à base d'anhydrite III stabilisé de manière à préserver les propriétés de la composition objet de l'invention lors d'un stockage à long terme, l'anhydrite III étant une phase métastable hygroscopique qui se réhydrate rapidement en plâtre β à l'air ambiant.
Selon une autre caractéristique permettant d'améliorer les propriétés rhéologiques du mélange pâteux obtenu en mélangeant la composition objet de l'invention avec de l'eau, le liant hydraulique à base d'anhydrite III comprend également de l'anhydrite II et préférentiellement, la proportion d'anhydrite III est supérieure à la proportion d'anhydrite II.
Selon une autre caractéristique permettant de réduire les coûts de fabrication de la composition objet de l'invention tout en conservant une bonne résistance mécanique à la compression et à la flexion du matériau de construction, le liant hydraulique à base d'anhydrite III comprend de l'hémihydrate α ou β dans des proportions voisines de 5 % à 20 % p/pπant.
Selon une autre caractéristique permettant de réduire la dissolution du matériau de construction lorsqu'il est en contact prolongé avec de l'eau et pour activer la réaction d'hydratation de l'anhydrite III lorsqu'on mélange la composition objet de l'invention avec de l'eau, le liant hydraulique à base d'anhydrite III est associé à de la chaux hydraulique, et préférentiellement la composition comprend entre 5 % et 10 % p/piiant de chaux hydraulique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, le liant hydraulique à base d'anhydrite III est associé à du ciment, la composition granuleuse comprenant entre 8 % et 16 % en poids de ciment et préférentiellement, le rapport pondéral du liant hydraulique à base d'anhydrite III au dit ciment est compris entre 3/2 et 4. L'emploi de l'anhydrite III diminue le prix de fabrication de la composition objet de l'invention tout en maintenant une résistance mécanique à la compression et à la flexion du matériau de construction au moins égale à celle obtenue avec une composition à 100 % de ciment. L'invention a également pour objet l'utilisation de la composition conforme aux caractéristiques décrites précédemment pour la fabrication d'un matériau de construction de type mortier ou béton, plus particulièrement pour la fabrication d'un matériau de construction de type mortier ou béton ayant une résistance mécanique à la compression supérieure à 50 Mpa à 28 jours et encore plus particulièrement pour la fabrication d'un matériau de construction de type mortier ou béton ayant une résistance mécanique à la flexion supérieure à 20 Mpa à 28 jours.
Selon une caractéristique de l'invention, on fabrique le matériau de construction en malaxant la composition granuleuse avec de l'eau pour former un mélange pâteux puis en mettant en oeuvre le mélange pâteux selon l'application voulue et en laissant sécher le mélange pâteux jusqu'à ce qu'il durcisse pour former ledit matériau de construction. Le procédé de fabrication du matériau de construction est donc très simple et économique en énergie, main-d'œuvre et process.
Selon une autre caractéristique de l'invention permettant de faire varier les propriétés mécaniques du matériau de construction, la proportion d'eau mélangée avec la composition granuleuse est comprise entre 40 % et 80 % p/piiant-
L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication de la composition conforme aux caractéristiques décrites précédemment, consistant à mélanger à sec entre 20 % et 40 % en poids de liant hydraulique à base d'anhydrite NI, entre 8 % et 16 % en poids de ciment entre 12 % et 24 % en poids d'un composé résultant de la calcination de fibrociments amiantes et entre 30 % et 60 % en poids de charges minérales inertes.
Selon une autre caractéristique de l'invention, on recycle le fibrociment amiante en séchant ledit fibrociment à une température comprise entre 100 et 3000C puis en le calcinant entre 9000C et 1100°C pendant 90 à 150 minutes. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux à la lecture de la description et des exemples qui vont suivre, faits de manière indicative et non limitative.
Dans la présente invention, toutes les températures sont déterminées à pression atmosphérique.
L'homme de l'art connaît par les brevets FR2733496 (DUSSEL),
FR2767815 (COUTURIER) et FR2767816 (COUTURIER), des procédés de préparation d'anhydrite III stabilisé qui comprennent les deux étapes suivantes : cuisson du gypse pour former l'anhydrite III, puis trempe thermique permettant de stabiliser la phase métastable de l'anhydrite III.
L'utilisation de l'anhydrite III stabilisé permet d'obtenir des matériaux du type mortier ou béton ayant une résistance mécanique élevée et des propriétés d'isolation thermique et acoustique supérieures à celles des plâtres ou ciments traditionnels de type ciment Portland.
On n'obtient jamais 100 % d'anhydrite III stabilisé (celui-ci étant toujours en association avec de l'hémihydrate α ou β (CaSO4, /4HbO) et des impuretés provenant du sulfate de calcium de départ. Le pourcentage d'anhydrite III stabilisée est fonction du procédé utilisé (températures, temps de cuisson et de trempe, granulométrie du sulfate de calcium utilisé sont déterminants).
Selon un mode préféré de fabrication : a) on chauffe du sulfate de calcium naturel ou synthétique à une température de déshydratation comprise entre 22O0C et 36O0C selon la nature du sulfate de calcium traité pour former de l'anhydrite III ; b) on fait subir à la matière ainsi transformée une trempe thermique de manière à abaisser sa température d'au moins 1500C pour atteindre une température au moins inférieure à 11O0C, de préférence inférieure à 8O0C, de préférence encore en moins de 2 minutes. Ce procédé, ainsi que l'installation industrielle permettant la mise en oeuvre dudit procédé, sont décrits plus en détail dans la demande FR2804423 et permettent d'obtenir de manière industrielle de l'anhydrite III stabilisé avec un taux de pureté d'au moins 85 %, pouvant atteindre 95 % et plus par rapport au poids total des composés provenant de la transformation de l'hydrate de sulfate de calcium dans le produit de départ. Selon le procédé décrit dans FR2856679 (COUTURIER), il est possible d'obtenir de façon industrielle de l'anhydrite III stabilisé avec un taux de pureté au moins égal à celui obtenu par le procédé de FR2804423 et de meilleure qualité, en utilisant comme matière pulvérulente de départ, de l'hémihydrate β broyé ou plâtre β traditionnel, de granulométrie inférieure à 200 microns, de préférence inférieure à 150 microns, de préférence encore inférieure à 100 microns et en réalisant les mêmes étapes successives de cuisson et de trempe décrites dans FR2804423, sans toutefois nécessiter d'étape de pré-séchage dans la mesure où le plâtre β courant du commerce est déjà sec.
Selon un mode préféré de fabrication, on emploie un liant hydraulique comprenant plus de 50 % en poids d'anhydrite III, avantageusement avec une proportion d'anhydrite III supérieure à 70 % et préférentiellement supérieure à 90 %
D'autres composés, notamment des poudres à base d'anhydrite III peuvent être employés, mais afin de simplifier le process de fabrication, on utilise préférentiellement des liants hydrauliques à base d'anhydrite III stabilisé, fabriqués selon les procédés spécifiques décrits ci-dessus et plus particulièrement ceux fabriqués selon les procédés décrits dans les demandes de brevet FR2804423 ou FR2856679.
La composition objet de l'invention comporte avantageusement entre environ 20 % et environ 40 % en poids de liant hydraulique à base d'anhydrite III et préférentiellement environ 28 %.
Parmi les matériaux contenant de l'amiante et pouvant être recyclés pour être utilisés dans la composition objet de l'invention, on peut citer : - les matériaux d'isolation thermique pour fours, chauffe-eau, chaudières, etc. - les matériaux de flocages (amiante + liant) utilisés en projection sur des structures métalliques ou en sous-face de dalles en béton pour la protection contre l'incendie et contre le bruit.
- les fibrociments constitués d'un mélange de ciment et de fibres d'amiantes et utilisés généralement dans les plaques planes ou ondulées ou les tuiles et panneaux de toiture, dans les plaques de façade, dans les plaques et panneaux de cloisons intérieures et faux-plafond, conduits de cheminée.
En se référant à EP0344563 (LUIGI), on peut recycler des déchets industriels d'amiantes chrysolite par un préchauffage progressif desdits déchets jusqu'à une température d'environ 58O0C puis par un maintien à cette température jusqu'à ce que la concentration en amiante chrysolite tombe à moins de 1 % par élimination de l'eau et conversion en forstérite.
On utilise préférentiellement des matériaux pulvérulents issus de la calcination suivie du broyage de fibrociments amiantes. Par exemple, selon EP0850205 (ETERNIT) les fibrociments amiantes sont fragmentés grossièrement puis chargés dans un four tubulaire rotatif à une température d'au moins 8000C pour ensuite être avancés à travers des zones à températures plus élevées sous formation d'une fonte transformée ensuite en clinker, ce dernier étant finalement broyé avant d'être utilisé comme ciment On recycle préférentiellement les fibrociments amiantes selon le procédé décrit dans EP1277526 (MVG) consistant à sécher lesdits fibrociments à une température comprise entre 100°C et 3000C, préférentiellement 200°C, puis à détruire la structure cristalline des fibres d'amiantes à une température comprise entre 9000C et 11000C pendant au moins 30 minutes préférentiellement à 10000C pendant au moins 30 minutes, préférentiellement 120 minutes, pour obtenir un produit ayant à peu près composition suivante : 30.4 % SiO2 ; 3.84 % AI2O3 ; 2.92 % Fe2O3 ; 47.1 % CaO ; 5.56 % MgO ; 2.08 % SO3 ; 0.222 % K2O ; 0.33 % TiO2 ; 0.007 % Cl ; 0.08 % P2O5. Une majorité de la chaux contenue dans ce produit est de la chaux libre et la densité de ce produit est voisine de 3. La composition objet de l'invention comporte avantageusement entre environ 12 % et environ 24 % en poids de composés issus du recyclage de matériaux amiantes et préférentiellement environ 18 %.
Des charges minérales inertes sont avantageusement associées aux composés résultant du recyclage de matériaux amiantes et dont la granulométrie dépendra de l'application du matériau de construction fabriqué conformément à l'invention. On utilise avantageusement des charges naturelles à base de silice. On pourra utiliser seuls ou en combinaison, des fillers, sablons, sables, gravillons, graves ou ballasts, leur répartition étant étudiée en fonction du matériau de construction souhaité et de façon à avoir la meilleur cohésion possible.
La composition objet de l'invention comporte avantageusement entre environ 30 % et environ 60 % en poids de charge minérale inerte et préférentiellement environ 42 %. D'une façon avantageuse encore, le rapport pondéral du composé résultant du recyclage de matériaux amiantes à la charge minérale inerte est compris entre environ 0.2 et environ 0.8, préférentiellement à 0.4.
Une déshydratation poussée (>360°C) du gypse conduit à la formation de l'anhydrite II (CaSO4, OH2O).
La source d'anhydrite II servant à la réalisation de l'invention peut provenir d'une poudre d'anhydrite II pure obtenue par une déshydratation poussée du gypse. Elle peut également provenir d'une poudre ou d'un liant hydraulique comprenant un mélange d'anhydrite III et d'anhydrite II obtenu par une déshydratation du gypse à une température supérieure à 36O0C mais suffisamment basse pour que la totalité de l'anhydrite III ne soit pas surcuite.
Lorsque la composition objet de l'invention est utilisée pour la fabrication d'un matériau du type mortier ou béton, elle est mélangée avec de l'eau pour former un mélange pâteux. La demanderesse a mis en évidence que la présence d'anhydrite 11 modifie les propriétés rhéologiques de ce mélange pâteux, ces propriétés étant améliorées lorsque la proportion d'anhydrite III dans le liant hydraulique est supérieure à la proportion d'anhydrite II.
Le liant hydraulique à base d'anhydrite III utilisé conformément à l'invention peut également comprendre des hémihydrates β ou avantageusement des hémihydrates α.
Les hémihydrates β sont généralement obtenus par cuisson du gypse à une température inférieure à 2000C à la pression atmosphérique. Les hémihydrates α possèdent des caractéristiques mécaniques plus élevées que les hémihydrates β et sont généralement obtenus par cuisson du gypse à une température inférieure à 2000C par voie humide en autoclave à des pressions supérieures à la pression atmosphérique de l'ordre de 5 à 10 bars pendant environ 10 heures, puis par un séchage via un courant d'air chaud et sec.
Plus la proportion d'anhydrite III est élevée, plus le liant hydraulique est onéreux. Le fait d'utiliser un liant hydraulique à base d'anhydrite III et comprenant entre environ 5 % et environ 20 % en poids d'hémihydrates α ou β permet donc de réduire les coûts de fabrication de la composition objet de l'invention.
De plus, la demanderesse a constaté que le matériau de construction obtenu conformément à l'invention possède une résistance mécanique à la compression qui, bien que n'étant pas optimale reste supérieure à 40 Mpa à 28 jours et la résistance mécanique à la flexion reste également supérieure à 20 Mpa à 28 jours sans être optimale.
Le liant hydraulique à base d'anhydrite III est avantageusement associé à de la chaux hydraulique, préférentiellement avec une proportion de chaux hydraulique comprise entre environ 5 % et environ 10 % p/puant. La chaux hydraulique utilisée est obtenue de manière classique par la calcination de calcaires siliceux et alumineux. Le fait d'associer de la chaux hydraulique au liant hydraulique à base d'anhydrite III permet de réduire la dissolution du matériau de construction lorsqu'il est en contact prolongé avec de l'eau et permet également l'activation de la réaction d'hydratation de l'anhydrite III lorsqu'on mélange la composition objet de l'invention avec de l'eau. L'utilisation de la chaux est donc tout a fait avantageuse lorsque la composition objet de l'invention est utilisée pour la fabrication d'un matériau de construction du type mortier ou béton destiné à un milieu marin ou aquatique.
La demanderesse a également constaté qu'une poudre à base de calcaire pouvait être utilisée de manière équivalente à la chaux hydraulique.
Le liant hydraulique à base d'anhydrite III peut également être associé à des ciments traditionnels du type CEM, CPA, CLK, etc.
Les ciments utilisés sont obtenus de façon bien connue de l'homme de l'art par la cuisson et le broyage d'un mélange approprié de calcaire et d'argile.
On utilise avantageuse du ciment CEM I selon la norme NF EN 197-1 et préférentiellement du ciment CEM I 52.5 R selon la même norme lorsqu'une très haute résistance mécanique est recherchée.
La composition objet de l'invention comporte avantageusement entre environ 8 % et environ 16 % en poids de ciment, préférentiellement environ 12 %, préférentiellement encore avec un rapport pondéral du liant hydraulique à base d'anhydrite III audit ciment compris entre 3/2 et 4.
Étant donné que plus la proportion de ciment est élevée, plus le liant hydraulique est onéreux, le fait d'utiliser comme principe actif liant, un liant hydraulique à base d'anhydrite III associé à du ciment, permet de réduire les coûts de fabrication de la composition objet de l'invention tout en maintenant des résistances mécaniques au moins égales à celles obtenues avec 100 % de ciment. D'autres minéraux, composés ou adjuvants permettant d'améliorer une ou plusieurs caractéristiques de la composition objet de l'invention ou du matériau fabriqué à partir de cette dernière, peuvent également être utilisés.
Pour fabriquer la composition objet de l'invention, on malaxe à sec les composés cités précédemment et plus particulièrement on mélange entre 20 % et 40 % en poids de liant hydraulique à base d'anhydrite III, entre 8 % et 16 % en poids de ciment CEM I, entre 12 % et 24 % en poids d'un composé résultant de la calcination de fibrociments amiantes et entre 30 % et 60 % en poids de charges minérales inertes.
Avantageusement, hormis les charges minérales inertes, les différents composés ont une granulométrie inférieure à 400 μm et préférentiellement comprise entre 50 et 150 μm de manière à optimiser la réaction l'hydratation de la composition objet de l'invention. Si le liant hydraulique n'est pas à base d'anhydrite III stabilisé, on malaxe à sec les différents composés en atmosphère sèche ayant une teneur pondérale en humidité inférieure à 5 %, préférentiellement inférieure à 1 %. Dans ce cas, la composition granuleuse obtenue doit être stockée en atmosphère sèche ou être utilisée dans un délai de 4 heures, avantageusement dans délai de 2 heures, de manière à éviter une réhydratation trop importante de l'anhydrite III.
Pour la fabrication du matériau de construction, on malaxe la composition granuleuse objet de l'invention avec entre environ 40 % et environ 80 % p/piiant d'eau pour former un mélange pâteux.
On laisse ensuite le mélange pâteux séché jusqu'à ce qu'il durcisse et forme le matériau de haute résistance.
Le mélange pâteux fait prise de 10 minutes à 3 heures selon la quantité d'eau mélangée. Des retardateurs de prise, avantageusement de l'acide citrique, l'un de ses dérivés, du ligno-sulfonate ou d'autres retardateurs bien connus de l'homme de l'art, peuvent être également employés. De même, on peut utiliser des activateurs de prise, du type agents basiques alcalins, de préférence de la chaux éteinte, de la chaux grasse, de la soude, des silicates alcalins, préférentiellement des métas-silicates de soudes ou de lithium. Les activateurs ou les retardateurs de prise sont mélangés à la composition granuleuse au moment de sa fabrication ou au moment de la préparation du mélange pâteux, dans des proportions comprises entre 4 % à 20 % p/pcomposition.
Avant son durcissement, le mélange pâteux peut être mis en oeuvre par projection ou gunitage (le mélange pâteux possédant d'excellentes facultés d'adhésion sur le support sur lequel on le met en oeuvre) par coulage ou moulage, par coulée vibrée, par injection, par stratification, par extension, par pressage hydraulique, etc. selon l'application voulue du matériau de construction. Avec environ 40 % p/pπant d'eau, le mélange pâteux est avantageusement mis en forme par pressage et avec environ 80 % p/pπant d'eau, le mélange pâteux plus fluide est avantageusement mis en forme par coulage.
Le recours aux technologies des composites permet, en outre, la fabrication de matériaux haute résistance, les composites ciment-verre (CCV) ou glass renforced concrète (GRC).
Exemple 1 : détermination du taux optimal de composés issus du recyclage de matériaux amiantes.
L'étude qui suit porte sur des CCV 40/60. La composition objet de l'invention comporte 40 % en poids de liant (liant hydraulique à base d'anhydrite
III + ciment) et 60 % en poids de charges (composés issus du recyclage de matériaux amiantes + charge minérale inerte). II n'y a que la partie charge qui change afin de déterminer l'influence de la teneur en composés issus du recyclage de matériaux amiantes sur les résistances mécaniques (compression et flexion) finales. Ces résistances sont définies conformément à la norme NF EN 196-1.
Le liant hydraulique à base d'anhydrite III (ci-après dénommé AIII) utilisé est fabriqué selon le procédé décrit dans la demande de brevet FR2804423.
Le ciment utilisé est du ciment CEM I 52.5 R (ci-après dénommé CEM I 52.5 R).
Les matériaux amiantes recyclés sont des fibrociments amiantes calcinés et broyés selon le procédé décrit dans EP1277526 (ci-après dénommé ETHERNIT).
La charge minérale inerte employée est du sable jaune de rivière séché (silice) 0 - 2 mm (ci-après dénommé sable).
a) Étude 1 : CCV 40/60 de référence.
Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0002
Le fait d'utiliser de la silice B6 permet de combler au maximum les petites porosités afin d'obtenir une compacité maximale qui est précurseur d'une haute résistance mécanique finale. On remarque que les valeurs de compression et de flexion ne sont pas très élevées, bien que supérieures aux valeurs d'un béton standard.
b) Étude 2 : CCV 40/60 (20 %).
Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0002
Avec seulement 20 % de produit ETHERNIT en remplacement de la silice B6, les valeurs des résistances mécaniques finales sont pratiquement doublées par rapport aux valeurs obtenues avec la composition de référence.
c) Étude 3 : CCV 40/60 (30 %).
Figure imgf000018_0003
Figure imgf000019_0001
En introduisant 30 % de produit ETHERNIT, les valeurs des résistances mécaniques finales sont supérieures aux valeurs obtenues avec la composition 1. La résistance mécanique à la flexion est déjà remarquable à 3 jours.
d) Étude 4 : CCV 40/60 (40 %).
Figure imgf000019_0002
Figure imgf000019_0003
Avec 40 % de produit ETHERNIT, les valeurs des résistances mécaniques finales sont pratiquement doublées par rapport aux valeurs obtenues avec la composition de référence. Cependant, ces valeurs sont inférieures aux valeurs obtenues avec 30 % de produit ETHERNIT (composition 3). e) Étude 5 : CCV 40/60 (60 %).
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000020_0002
Avec 60 % de produit ETHERNIT, les valeurs des résistances mécaniques finales sont supérieures par rapport aux valeurs obtenues avec la composition de référence. Bien que ces valeurs soient inférieures aux valeurs obtenues avec 30 % de produit ETHERNIT (composition 3), ce dernier continu à jouer un rôle sur les résistances mécaniques finales.
f) Étude 6 : CCV 40/60 (80 %).
Figure imgf000020_0003
Figure imgf000021_0001
La tendance observée à 60 % est confirmée avec les valeurs de résistances mécaniques à 80 %.
g) Analyse des résultats.
On note que la formulation qui donne la meilleure résistance à la compression est la même qui donne la meilleure résistance à la flexion. On préfère une formulation avec entre 20 % et 30 % de produit ETHERNIT dans les 60 % de charge. La formulation optimale comprend 30 % de ce produit soit
18 % en poids total de la composition objet de l'invention.
On voit également que le composé issu du recyclage de fibrociments amiantes a une très grande influence sur la résistance à la compression (on double quasiment la valeur de la composition de référence) et sur la résistance à la flexion (valeur pratiquement triplée par rapport à la composition de référence).
Exemple 2 : détermination de l'effet synergique de la combinaison d'un liant hydraulique à base d'anhydrite III et d'un composé résultant du recyclage de matériaux amiantes.
Comme précédemment, cette étude porte sur des CCV 40/60 avec une formulation à 30 % de produit ETHERNIT. II n'y a que la partie liante qui change afin de démontrer l'effet synergique sur les résistances mécaniques (compression et flexion) finales, résultant du mélange d'un composé issu du recyclage de matériaux amiantes et d'un liant hydraulique à base d'anhydrite III. Les résistances sont définies conformément à la norme NF EN 196-1.
Les différents composés utilisés sont identiques à ceux de l'exemple 1.
Figure imgf000022_0001
Valeurs de résistance mécanique à 28 jours des compositions étudiées
Composition A Composition B
Rc (Mpa) 58 58
II est connu que le ciment CEM I 52.5 R est plus performant qu'un liant hydraulique à base d'anhydrite III. En effet, un ciment CEM I 52.5 R possède par définition une résistance mécanique à la compression supérieure à 52.5 Mpa à 28 jours tandis qu'un liant hydraulique contenant 70 % p/piiant d'anhydrite III et 30 % de ciment CEM I 52.5 R possède une résistance mécanique bien inférieure. Or, le fait que les deux compositions aient la même valeur de résistance mécanique démontre que le liant hydraulique à base d'anhydrite III et l'ETHERNIT agissent en synergie et optimisent les résistances mécaniques. La demanderesse a également mis en évidence qu'en employant uniquement un liant hydraulique à base d'anhydrite III mélangé seulement à de l'ETHERNIT, la résistance mécanique à la compression reste supérieure à 40 Mpa à 28 jours et la résistance mécanique à la flexion reste supérieure à 20 Mpa à 28 jours.

Claims

Revendications
1. Composition granuleuse destinée à réagir avec de l'eau pour former un matériau de construction de type mortier ou béton, se caractérisant par le fait qu'elle comprend un liant hydraulique à base d'anhydrite III et un composé résultant du recyclage de matériaux amiantes.
2. Composition selon la revendication 1 , se caractérisant par le fait que le composé résultant du recyclage de matériaux amiantes, résulte de la calcination suivie du broyage de fibrociments amiantes.
3. Composition selon l'une des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'elle comprend entre 12 % et 24 % en poids du composé résultant du recyclage de matériaux amiantes.
4. Composition selon l'une des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le rapport pondéral du liant hydraulique à base d'anhydrite III au composé résultant du recyclage de matériaux amiantes est compris entre 7/12 et 7/3.
5. Composition selon l'une des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le liant hydraulique à base d'anhydrite III comprend plus de 50 % en poids d'anhydrite III.
6. Composition selon l'une des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le liant hydraulique est à base d'anhydrite III
, stabilisé.
7. Composition selon l'une des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le liant hydraulique à base d'anhydrite III comprend également de l'anhydrite II.
8. Composition selon la revendication 7, se caractérisant par le fait que le liant hydraulique comporte une proportion d'anhydrite III supérieure à la proportion d'anhydrite II.
9. Composition selon l'une des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le liant hydraulique à base d'anhydrite III comprend également de l'hémihydrate α ou β.
10. Composition selon la revendication 9, se caractérisant par le fait qu'elle comprend entre 5 % et 20 % p/pπant d'hémihydrate α ou β.
11. Composition selon l'une des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le liant hydraulique à base d'anhydrite III est associé à de la chaux hydraulique.
12. Composition selon la revendication 11 , se caractérisant par le fait qu'elle comprend entre 5 % et 10 % p/pπant de chaux hydraulique.
13. Composition selon l'une des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le liant hydraulique à base d'anhydrite III est associé à du ciment.
14. Composition selon la revendication 13, se caractérisant par le fait qu'elle comprend entre 5 % et 20 % en poids de ciment.
15. Composition selon l'une des revendications 12 ou 13, se caractérisant par le fait que le rapport pondéral du liant hydraulique a base d'anhydrite III au ciment est compris entre 3/2 et 4.
16. Utilisation de la composition conforme à l'une des revendications précédentes pour la fabrication d'un matériau de construction de type mortier ou béton.
17. Utilisation selon la revendication 16, pour la fabrication d'un matériau de construction de type mortier ou béton ayant une résistance mécanique à la compression supérieure à 50 Mpa à 28 jours.
18. Utilisation selon l'une des revendications 16 ou 17, pour la fabrication d'un matériau de construction de type mortier ou béton ayant une résistance mécanique à la flexion supérieure à 20 Mpa à 28 jours.
19. Utilisation selon l'une des revendications 16 à 18, se caractérisant par le fait que l'on fabrique le matériau de construction en : a) malaxant la composition granuleuse avec de l'eau pour former un mélange pâteux, b) mettant en oeuvre le mélange pâteux selon l'application voulue, c) laissant sécher le mélange pâteux jusqu'à ce qu'il durcisse pour former le matériau de construction.
20. Utilisation selon la revendication 19, se caractérisant par le fait que la proportion d'eau mélangée avec la composition granuleuse est comprise entre 40 % et 80 % p/pιiant.
21. Procédé de fabrication de la composition conforme à l'une des revendications 1 à 15, se caractérisant par le fait que l'on mélange à sec :
- entre 20 % et 40 % en poids de liant hydraulique à base d'anhydrite III, - entre 8 % et 16 % en poids de ciment,
- entre 12 % et 24 % en poids d'un composé résultant de la calcination de fibrociments amiantes,
- entre 30 % et 60 % en poids de charges minérales inertes.
22. Procédé selon la revendication 21 , se caractérisant par le fait que l'on recycle le fibrociment amiante en séchant ledit fibrociment à une température comprise entre 1000C et 3000C puis en le calcinant entre 900°C et 1100°C pendant 90 à 150 minutes.
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