FR2593497A1 - Process, composition and device for the manufacture of cellular mortars - Google Patents
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Abstract
Description
On entend par les appellations : bétons cellulaires, plâtres cellulaires, anhydrite cellulaire, des matériaux légers qui, après durcissement, renferment de 30 à 80 z d'air et ont une masse volumique sèche comprise entre 400 et 1200 kg/m3. Ils sont actuellements obtenus selon les trois procédés suivants ler procédé
Par inclusion d'une mousse dans les mélanges respectifs ciment + eau plâtre + eau anhydrite + eau.The terms are intended: cellular concretes, cellular plasters, cellular anhydrite, light materials which, after hardening, contain 30 to 80 z of air and have a dry density of between 400 and 1200 kg / m3. They are currently obtained according to the following three methods:
By inclusion of a foam in the respective cement + plaster water + anhydrite water + water mixtures.
Cette mousse est générée par un tensio-actif de synthèse dissous dans Liteau et compatible avec les mélanges précités. Des applications industrielles de ce procédé ont eu lieu. Elles ont permis de remarquer que ces bétons cellulaires, dits "crus" car ne subissant pas de traitement thermique, présentent des caractéristiques mécaniques insuffisantes, ce qui réduit considérablement leur diffusion dans la construction. This foam is generated by a synthetic surfactant dissolved in Liteau and compatible with the aforementioned mixtures. Industrial applications of this process have taken place. They made it possible to note that these cellular concretes, known as "raw" because not undergoing heat treatment, have insufficient mechanical characteristics, which considerably reduces their diffusion in construction.
Par exemple, un bloc de béton traditionnel, plein ou alvéolé, doit avoir une résistance à la compression au moins égales à 25 bars pour répondre aux normes de construction d'une habitation rez-de-chaussée plus un étage. For example, a traditional concrete block, solid or honeycombed, must have a compressive strength at least equal to 25 bars to meet the construction standards of a ground floor dwelling plus one story.
Avec ce premier procédé, ce résultat n'est atteint que pour des masses volumiques supérieures à 800 kg/m3, ce qui est trop élevé car l'isolation thermique obtenue ne permet pas de satisfaire aux normes actuellement en vigueur. With this first process, this result is only achieved for densities greater than 800 kg / m3, which is too high because the thermal insulation obtained does not make it possible to meet the standards currently in force.
2ème procédé
Par une réaction chimique qui consiste à ajouter de la poudre d'aluminium au ciment en cours d'hydratation, ce qui produit un dégagement d'hydrogène. Les produits ainsi obtenus sont ensuite traités à l'autoclave. Plusieurs de ces types de matériaux fabriqués industriellement selon ce procédé ont été commercialisés. Cette fabrication nécessite cependant une grande consommation d'énergie et des installations industrielles importantes.2nd process
By a chemical reaction which consists in adding aluminum powder to the cement during hydration, which produces a release of hydrogen. The products thus obtained are then treated in an autoclave. Several of these types of materials manufactured industrially according to this process have been marketed. However, this production requires a large consumption of energy and significant industrial installations.
3ème procédé
Par entratnement d'air, avec un tensio-actif puissant, et un malaxage simultané énergique. Les bulles d'air produites sont stabilisées grâce à l'addition de colloldes. 3rd process
By air entrainment, with a powerful surfactant, and an energetic simultaneous mixing. The air bubbles produced are stabilized by the addition of collars.
Ce procédé, séduisant par sa simplicité, ne permet pas d'obtenir industriellement des masses volumiques de bétons inférieures à 1300 kg/m3. D'autre part, un autre inconvénient résulte du fait que les centrales de bétons prêts à l'emploi ou de préfabrication, ne sont pas équipées actuellement de malaxeurs à haute turbulence, ce qui est indispensable pour entraîner suffisamment d'air. This process, attractive by its simplicity, does not allow the industrial density of concretes of less than 1300 kg / m3 to be obtained. On the other hand, another drawback results from the fact that the ready-mixed concrete or prefabrication plants are not currently equipped with high-turbulence mixers, which is essential for entraining sufficient air.
Pour remédier à ces inconvénients l'invention a pour but de pourvoir à un nouveau procédé de fabrication de mortiers cellulaires. To overcome these drawbacks, the object of the invention is to provide a new method for manufacturing cellular mortars.
L'invention a par conséquent pour objet un procédé pour la fabrication de mortiers cellulaires par incorporation de mousse, caractérisé en ce qu'on mélange d'abord le liant hydraulique avec de la chaux aérienne en une proportion comprise environ entre 5 et 30 % en poids par rapport au liant hydraulique et avec une fluidifiant en une proportion entre environ 0,3 et environ 0,8 % en poids par rapport au liant hydraulique avant d'ajouter une quantité d'eau suffisante pour l'hydratation du liant, après quoi on incorpore à ce mélange une quantité de mousse permettant d'obtenir la masse volumique désirée du mortier cellulaire fini. The invention therefore relates to a process for the manufacture of cellular mortars by incorporation of foam, characterized in that the hydraulic binder is first mixed with aerial lime in a proportion of between approximately 5 and 30% by weight relative to the hydraulic binder and with a thinner in a proportion between about 0.3 and about 0.8% by weight relative to the hydraulic binder before adding a sufficient amount of water for the hydration of the binder, after which a quantity of foam is incorporated into this mixture, making it possible to obtain the desired density of the finished cellular mortar.
L'invention se réfère également à une composition et un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. The invention also relates to a composition and a device for carrying out this method.
Selon l'invention on a découvert qu'il est possible d'améliorer de façon très satisfaisante les qualités des mortiers cellulaires et notamment leurs résistances mécaniques, grâce à l'addition d'une quantité de chaux aérienne. Cette addition se fait au moment où on prépare le mélange des ingrédients secs. According to the invention, it has been discovered that it is possible to very satisfactorily improve the qualities of cellular mortars and in particular their mechanical strengths, thanks to the addition of a quantity of air lime. This addition is made when the mixture of dry ingredients is prepared.
A ce même stade on ajoute également un fluidifiant qui peut être un des fluidifiants pour mortiers connus. On a découvert cependant qu'il est très avantageux d'utiliser des protéines de sang animal, sous forme de poudre ou de liquide. On suit pour cette addition la règle générale, ctest-à-dire on ajoute entre 0,3 à 0,8 % en poids de fluidifiant par rapport au liant de base, qui est du ciment, du plâtre ou de l'anhydrite. At this same stage, a plasticizer which can be one of the known mortar plasticizers is also added. However, it has been found that it is very advantageous to use animal blood proteins, in powder or liquid form. The general rule for this addition is followed, that is to say between 0.3 to 0.8% by weight of plasticizer relative to the base binder, which is cement, plaster or anhydrite.
A ce mélange sec on ajoute ensuite de l'eau en quantité suffisante pour permettre l'hydratation des liants soit entre 30 et 80 % d'eau. Après un malaxage de quelques minutes on incorpore un volume de mousse choisi en fonction de la masse volumique souhaitée. To this dry mixture is then added sufficient water to allow the hydration of the binders, ie between 30 and 80% water. After mixing for a few minutes, a volume of foam is incorporated, chosen as a function of the desired density.
La mousse est préalablement fabriquée à l'aide d'un appareil comportant un lit de corps de faibles dimensions, éventuellement perforés, en verre ou en une matière synthétique appropriée. Pour obtenir cette mousse on prépare un mélange d'eau et d'un agent tensio-actif à raison d'environ 0,5 à 1 1 de tensio-actif pour 40 1 d'eau. On insuffle de l'air comprimé dont la pression est réglable de 0 à 6 bars environ. The foam is produced beforehand using a device comprising a small body bed, possibly perforated, out of glass or an appropriate synthetic material. To obtain this foam, a mixture of water and a surfactant is prepared in an amount of approximately 0.5 to 1 1 of surfactant per 40 1 of water. Compressed air is blown, the pressure of which is adjustable from about 0 to 6 bars.
Le mélange d'eau, de tensio-actif et d'air s'effectue à l'entrée du lit de corps de faibles dimensions, après quoi on fait passer le mélange à travers ce lit. La turbulence ainsi créée produit la mousse qui sort de l'autre côté du lit. Le rapport entre la mousse volumique et la pression de l'air est approximativement le suivant
Pression (bars) Mousse (kg m3)
3,5 à 6 40
2,5 à 3,5 60
2 à 3 80
1 à 2 100
A l'aide de ce procédé on peut obtenir les masses volumiques suivantes 400 à 1800 kg/m3 à partir de : ciment, sable, chaux, eau et mousse 400 à 1000 kg/m3 à partir de : plâtre, chaux, eau et mousse 800 à 1600 kg/m3 à partir de : anhydrite, sable chaux, eau et mousse
L'incorporation de la chaux aérienne dans les liants est déterminée en fonction des résistances mécaniques finales que l'on souhaite obtenir sur les matériaux durcis.En effet, la carbonatation de la chaux donne lieu à la réaction chimique suivante
Pressure (bars) Foam (kg m3)
3.5 to 6 40
2.5 to 3.5 60
2 to 3 80
1 to 2,100
Using this process, the following densities can be obtained 400 to 1800 kg / m3 from: cement, sand, lime, water and foam 400 to 1000 kg / m3 from: plaster, lime, water and foam 800 to 1600 kg / m3 from: anhydrite, lime sand, water and foam
The incorporation of air lime in the binders is determined according to the final mechanical strengths that one wishes to obtain on the hardened materials. Indeed, the carbonation of the lime gives rise to the following chemical reaction
Plus la quantité de chaux à carbonater par le C02 est élevée, plus on obtiendra de carbonate de calcium (CaCO3) cristallisé qui permettra 1' aug- mentation des résistances mécaniques des matériaux durcis.The higher the amount of lime to be carbonated by CO2, the more crystalline calcium carbonate (CaCO3) will be obtained which will allow the mechanical strengths of hardened materials to be increased.
Pour des raisons économiques (quantité de gaz carbonique nécessaire à la carbonatation) il n'est en général pas intéressant d'ajouter plus de 30 % de chaux aérienne, dans la pratique les dosages sont en général compris entre 5 et 10 % en poids par rapport au liant de base. Un dosage inférieur à 5 % en poids de chaux aérienne n'apporte pas une évolution suffisante des résistances mécaniques. For economic reasons (quantity of carbon dioxide required for carbonation) it is not generally advantageous to add more than 30% of air lime, in practice the dosages are generally between 5 and 10% by weight per compared to the base binder. A dosage of less than 5% by weight of air lime does not provide a sufficient change in mechanical strength.
Dans le cas de l'anhydrite on limitera le dosage de chaux aérienne à 5 % environ. In the case of anhydrite, the dosage of air lime will be limited to around 5%.
Pour obtenir un mortier suffisamment fluide on ajoute un fluidifiant. Dans le cadre de l'invention on peut utiliser les fluidifiants habituels tels que le naphtalène-sulfonate sodique ou calcique, les alkylarylsulfonates, les esters de polyglycol, les sels hydroxycarboxyliques de sodium-ammonium et de triéthanolamine, les polymères hydroxylés, les acides polyhydroxycarboxyliques, les sels alcalins ou alcalino-terreux d'un acide naphtalène-sulfonique polycondensé au formaldéhyde (poudre ou liquide) et les produits de condensation de mélamine sulfonée et de formaldéhyde, mais aussi ce qui n'était pas connu, les protéines de sang animal sous forme liquide ou de poudre atomisée. To obtain a sufficiently fluid mortar, a plasticizer is added. In the context of the invention, it is possible to use the usual fluidizers such as sodium or calcium naphthalene sulfonate, alkylarylsulfonates, polyglycol esters, hydroxycarboxylic salts of sodium ammonium and of triethanolamine, hydroxylated polymers, polyhydroxycarboxylic acids, the alkaline or alkaline earth salts of a polycondensed naphthalene sulfonic acid with formaldehyde (powder or liquid) and the condensation products of sulfonated melamine and formaldehyde, but also what was not known, animal blood proteins under liquid or atomized powder form.
La quantité de fluidifiant est définie en fonction de la fluidité souhaitée du mortier avant l'incorporation de la mousse. The amount of plasticizer is defined as a function of the desired fluidity of the mortar before incorporating the foam.
En règle générale les fluidifiants sont dosés par rapport au liant de base (soit entre 0,3 et 0,8 % en poids). As a general rule, the fluidizers are dosed relative to the base binder (ie between 0.3 and 0.8% by weight).
Ces fluidifiants sont indispensables dans la fabrication des liants cellulaires. En effet, il est fondamental d'obtenir un mortier de base suffisamment fluide pour faciliter l'incorporation de la mousse. Dans un mortier de base trop ferme la mousse serait détruite, car l'effort excessif subi par la mousse pendant le malaxage ferait éclater les bulles d'air. These thinners are essential in the manufacture of cellular binders. Indeed, it is fundamental to obtain a base mortar sufficiently fluid to facilitate the incorporation of the foam. In an overly firm base mortar, the foam would be destroyed, as the excessive stress suffered by the foam during mixing would cause the air bubbles to burst.
L'addition de fluidifiants entraîne une réduction de l'eau de gâchage, ce qui permet d'améliorer la résistance mécanique des matériaux fabriqués. Il est à noter que l'incorporation des fluidifiants en poudre a lieu dans les mélanges secs au début du malaxage. Par contre, l'incorporation des fluidifiants liquides s'effectue de préférence dans les mélanges malaxés avec de l'eau, à savoir après quelques minutes de malaxage et avant l'incorporation de la mousse. The addition of plasticizers leads to a reduction in the mixing water, which improves the mechanical strength of the materials produced. It should be noted that the incorporation of powdered fluidizers takes place in the dry mixes at the start of mixing. On the other hand, the incorporation of liquid fluidizers is preferably carried out in mixtures kneaded with water, namely after a few minutes of kneading and before the incorporation of the foam.
Au mélange ainsi préparé est incorporée la mousse, obtenue par soufflage d'air dans une solution d'un agent tensio-actif dans l'eau. Selon les besoins on fait une mousse plus ou moins légère, en jouant sur la quantité de tensio-actif et la pression de l'air on peut faire varier la masse volumique de la mousse entre 40 et 140 kg/m3. La quantité de mousse incorporée varie de 40 à 80 % en fonction de la masse volumique des produits finis que l'on désire obtenir. To the mixture thus prepared is incorporated the foam, obtained by blowing air in a solution of a surfactant in water. Depending on the needs, a more or less light foam is made, by varying the amount of surfactant and the air pressure, the density of the foam can be varied between 40 and 140 kg / m3. The amount of foam incorporated varies from 40 to 80% depending on the density of the finished products that it is desired to obtain.
La mousse est préparée dans un appareil spécialement conçu à cet effet et dont la description sera donnée plus loin. Les tensio-actifs utilisés sont en général des produits de synthèse et peuvent être choisis parmi les tensio-actifs non-ioniques, tels que l'alkylphénol oxyéthyléné, les esters phosphatés, l'alcool tridécylique oxyéthyléné, l'alkylpoly (éthylène-oxy)glycolamide, les alcools gras éthoxylés, les esters de sorbitane éthoxylés, les acides gras éthoxylés, les esters de polyols, les alkylphénol éthoxylés, les amides gras éthoxylés ; anioniques tels que le sulforicinate de triéthanolamine, les alkylsulfates d'alcools gras, les alkyléthersulfates, les nonyphénol-éthersulfates, les sulfosuccinates, les hémi-sulfosuccinates, les alkylbenzène-sulfonates, le laurylsulfo-acétate, et amphotères tels que les dérivés mono et dicarboxylé d'imidazoline sur base de coco, les dérivés d'ammonium quaternaire sur base grasse oxyéthylénée sulfatée. The foam is prepared in a device specially designed for this purpose and the description of which will be given below. The surfactants used are generally synthetic products and can be chosen from nonionic surfactants, such as oxyethylenated alkylphenol, phosphate esters, oxyethylenated tridecyl alcohol, alkylpoly (ethylene-oxy) glycolamide, ethoxylated fatty alcohols, ethoxylated sorbitan esters, ethoxylated fatty acids, polyol esters, ethoxylated alkylphenol, ethoxylated fatty amides; anionics such as triethanolamine sulforicinate, fatty alcohol alkyl sulfates, alkyl ether sulfates, nonyphenol ethersulfates, sulfosuccinates, hemi-sulfosuccinates, alkylbenzene sulfonates, laurylsulfo-acetate, and amphoterics such as mono and dicaryl derivatives imidazoline on a coconut basis, quaternary ammonium derivatives on an oxyethylenated fatty sulfate base.
A la sortie du générateur de mousse celle-ci est incorporée dans le malaxeur contenant le mortier fluide. At the outlet of the foam generator, it is incorporated into the mixer containing the fluid mortar.
Les matériaux ainsi fabriqués sont conservés en atmosphère humide à 100 % d'humidité relative et à une température constante d'environ 200C. The materials thus produced are stored in a humid atmosphere at 100% relative humidity and at a constant temperature of around 200C.
Ainsi qu'il a été mentionné plus haut, la présence de la chaux aérienne dans le mortier permet d'obtenir une carbonatation grâce à l'action du gaz carbonique. Cette action peut être "naturelle" c'est-à-dire qu'on laisse le gaz carbonique de l'atmosphère ambiante agir sur le mortier durci. Le C02 pénètre dans les pores des matériaux où il est fixé par la chaux aérienne. Dans ce cas la carbonatation de la chaux s'effectue lentement dans le temps. Cependant les résistances mécaniques des matériaux "jeunes" sont moins élevées que dans le cas où l'on procède à une carbonatation accélérée dès le démoulage des matériaux cellulaires. As mentioned above, the presence of air lime in the mortar allows carbonation to be obtained thanks to the action of carbon dioxide. This action can be "natural", that is to say that the carbon dioxide from the ambient atmosphere is allowed to act on the hardened mortar. C02 penetrates into the pores of materials where it is fixed by air lime. In this case the carbonation of lime takes place slowly over time. However, the mechanical strengths of "young" materials are lower than in the case where accelerated carbonation is carried out as soon as the cellular materials are removed from the mold.
Pour effectuer ce post-traitement, les matériaux obtenus sont placés dans une enceinte dans laquelle règne une atmosphère contenant entre 40 et 75 % de gaz carbonique et une température constante de 20 + 10C. To carry out this post-treatment, the materials obtained are placed in an enclosure in which there is an atmosphere containing between 40 and 75% of carbon dioxide and a constant temperature of 20 + 10C.
On obtient alors dans un délai compris entre 2 et 5 jours, un matériau carbonaté sec.A dry carbonate material is then obtained within a period of between 2 and 5 days.
Une variante de cette carbonatation accélérée peut être envisagée si l'on dispose sur le site des usines de gaz de chaudières. Ces gaz ont une teneur en gaz carbonique entre 8 et 20 %, et ils sont alors conduits vers des locaux où sont stockés les produits fratchement démoulés et chauffés par de la vapeur saturée. La carbonatation s'effectue alors dans une ambiance d'humidité relative comprise entre 15 et 40 % et à une température comprise entre 40 et 100"C. Ce traitement dure entre 12 et 24 h. A variant of this accelerated carbonation can be envisaged if there are on-site gas boiler plants. These gases have a carbon dioxide content of between 8 and 20%, and they are then taken to premises where the freshly demolded products are stored and heated by saturated steam. The carbonation is then carried out in an atmosphere of relative humidity between 15 and 40% and at a temperature between 40 and 100 "C. This treatment lasts between 12 and 24 h.
La mousse que l'on incorpore selon l'invention aux mortiers ci-dessus décrits est obtenue au moyen d'un générateur de mousse créé à cet effet et dont le dispositif essentiel est formé par le canon à mousse. The foam which is incorporated according to the invention into the mortars described above is obtained by means of a foam generator created for this purpose and the essential device of which is formed by the foam gun.
Le canon à mousse selon l'invention est constitué par une enceinte rigide, pourvue d'une entrée et d'une sortie et remplie d'une garniture de corps de faibles dimensions, par rapport à l'enceinte. The foam gun according to the invention consists of a rigid enclosure, provided with an inlet and an outlet and filled with a lining of bodies of small dimensions, relative to the enclosure.
Au moyen de pompes appropriées on introduit dans cette enceinte contenant la garniture un mélange d'eau, d'agent tentio-actif et d'air (mélange moussant). Le fait de forcer ce mélange à travers la garniture fait naître une turbulence produisant la mousse qui est recueillie à la sortie de l'enceinte. By means of appropriate pumps, a mixture of water, tentio-active agent and air (foaming mixture) is introduced into this enclosure containing the filling. Forcing this mixture through the packing creates a turbulence producing the foam which is collected at the exit of the enclosure.
Bien que la forme de l'enceinte puisse etre choisie librement, on comprend qu'une forme allongée écartant l'entrée et la sortie de l'en- ceinte, est avantageuse car elle allonge le chemin parcouru par le mélange moussant dans la garniture. Par ailleurs on choisira, pour des raisons pratiques évidentes, en général une enceinte cylindrique dont les extrémités sont équipées respectivement de l'entrée et de la sortie,toutes deux protégées par des grilles afin de maintenir la garniture en place. Although the shape of the enclosure can be freely chosen, it is understood that an elongated shape separating the inlet and the outlet of the enclosure is advantageous because it lengthens the path traveled by the foaming mixture in the filling. Furthermore, for obvious practical reasons, a cylindrical enclosure will generally be chosen, the ends of which are equipped with the inlet and the outlet respectively, both protected by grids in order to keep the gasket in place.
A titre d'exemple non limitatif un canon à mousse selon l'invention est représenté dans la figure 1 du dessin annexé. By way of nonlimiting example, a foam gun according to the invention is shown in FIG. 1 of the attached drawing.
Dans cette figure on voit la partie cylindrique 1 contenant la garniture 8 retenue entre les grilles 6 et 7 ayant une grosseur de mailles d'environ 3 à 4 mm. Cette partie cylindrique comporte du côté de la sortie une partie tronconique 2 surmontée d'une partie cylindrique 3 à laquelle sera raccordé le tuyau conduisant la mousse dans le malaxeur. In this figure we see the cylindrical part 1 containing the lining 8 retained between the grids 6 and 7 having a mesh size of approximately 3 to 4 mm. This cylindrical part comprises on the outlet side a frustoconical part 2 surmounted by a cylindrical part 3 to which the pipe leading the foam in the mixer will be connected.
L'autre extrémité de l'enceinte 1 est pourvue d'un fond 4 dans lequel est montée une partie cylindrique 5 permettant l'injection du mélange moussant. La grille 7 déjà mentionnée maintient la garniture en place. The other end of the enclosure 1 is provided with a bottom 4 in which is mounted a cylindrical part 5 allowing the injection of the foaming mixture. The grid 7 already mentioned keeps the gasket in place.
Un mode de montage comportant le canon de mousse et les accessoires pour l'injection du mélange moussant est représenté dans la figure 2 où les références ont la même signification que dans la figure 1. An assembly method comprising the foam barrel and the accessories for injecting the foaming mixture is shown in FIG. 2 where the references have the same meaning as in FIG. 1.
La garniture est constituée par des corps essentiellement sphériques ou cylindriques et une matière résistant à la pression règnant dans l'enceinte et aux produits utilisés. The lining consists of essentially spherical or cylindrical bodies and a material resistant to the pressure prevailing in the enclosure and to the products used.
La matière la plus appropriée est le verre. Selon une réalisation préférentielle ces corps ont un diamètre compris entre 3 et 7mm et sont perforés d'un canal de 0,5 à 3 mm de diamètre environ. The most suitable material is glass. According to a preferred embodiment, these bodies have a diameter of between 3 and 7 mm and are perforated with a channel of approximately 0.5 to 3 mm in diameter.
Dans la figure 3 est représenté un corps de forme cylindrique selon l'invention où les symboles ont la signification suivante a = 3 à 7 mm, b = 3 à 7 mm, c = 0,5 à 3 mm, d = rayon de l'arrondi = - 0,75 mm. In Figure 3 is shown a cylindrical body according to the invention where the symbols have the following meaning a = 3 to 7 mm, b = 3 to 7 mm, c = 0.5 to 3 mm, d = radius of l 'rounded = - 0.75 mm.
La mousse est obtenue au moyen de ce générateur selon le principe suivant. On dilue un agent tensio-actif dans de l'eau, par exemple entre 0,5 et 1 l de tensio-actif dans 40 1 d'eau. Cette solution est aspirée par une pompe à débit variable. De l'air comprimé est injecté dans ce mélange sous une pression réglable entre 0 et 4 bars à proximité de l'entrée du canon de mousse décrit ci-dessus. The foam is obtained by means of this generator according to the following principle. A surfactant is diluted in water, for example between 0.5 and 1 l of surfactant in 40 1 of water. This solution is aspirated by a variable flow pump. Compressed air is injected into this mixture under a pressure adjustable between 0 and 4 bars near the inlet of the foam barrel described above.
A la sortie du canon, la mousse, dont la masse volumique varie de 60 à 140 kg/dm3 en fonction des débits d'air et de mélange eau + tension-actif est ensuite incorporée au moyen d'un tuyau souple dans le malaxeur. At the exit of the barrel, the foam, whose density varies from 60 to 140 kg / dm3 depending on the air flow and water + voltage-active mixture is then incorporated by means of a flexible pipe into the mixer.
Selon le procédé de l'invention on obtient une amélioration sensible des résistances mécaniques des mortiers. Ainsi on a mesuré pour des mortiers qui n' ont pas été soumis à une carbonatation accélérée une amélioration de 25 à 30 z des résistances mécaniques par rapport aux meilleurs mortiers de l'art antérieur. According to the process of the invention, a significant improvement in the mechanical strengths of the mortars is obtained. Thus, for mortars which have not been subjected to accelerated carbonation, a 25 to 30% improvement in mechanical strengths has been compared with the best mortars of the prior art.
Pour les mortiers qui ont été soumis à une carbonatation accélérée l'amélioration est de 30 à 100 % par rapport aux meilleurs mortiers de l'art antérieur. For mortars that have been subjected to accelerated carbonation, the improvement is 30 to 100% compared to the best mortars of the prior art.
Il est possible, notamment, d'obtenir des bétons cellulaires ayant une résistance à la compression de 40 bars pour une masse volumique de 400 kg/m3. It is possible, in particular, to obtain cellular concretes having a compressive strength of 40 bars for a density of 400 kg / m3.
Les produits obtenus selon l'invention présentent une grande stabilité dimensionnelle, ce qui est fondamental pour la production d'éléments préfabriqués. Le module de déformation est sensiblement augmenté, il peut l'etre de 50 % pour des résistances mécaniques doublées. The products obtained according to the invention have great dimensional stability, which is fundamental for the production of prefabricated elements. The deformation modulus is appreciably increased, it can be 50% for doubled mechanical strengths.
Un autre avantage est l'augmentation de l'imperméabilité en raison du colmatage de pores par le carbonate. I1 est bien entendu possible d'incorporer dans les présents mortiers cellulaires n'importe lequel des additifs habituellement utilisés. Another advantage is the increase in impermeability due to clogging of pores by carbonate. It is of course possible to incorporate into the present cell mortars any of the additives usually used.
L'invention sera décrite plus en détail dans les exemples non limitatifs ci-après. The invention will be described in more detail in the nonlimiting examples below.
Ces exemples ont en commun le mode opératoire suivant. These examples have in common the following procedure.
Dans une bétonnière on mélange les produits secs (le fluidifiant même lorsqu'il est liquide), figurant dans les compositions indiquées dans les exemples. Ce mélange terminé, on ajoute de l'eau pour obtenir une plasticité de la pâte correspondant à un affaissement au cône d'Abrahams (essai de référence normalisé) de l'ordre de 15 à 18 cm. In a concrete mixer the dry products are mixed (the thinner even when it is liquid), appearing in the compositions indicated in the examples. This mixture finished, water is added to obtain a plasticity of the paste corresponding to a sagging with the Abrahams cone (standard reference test) of the order of 15 to 18 cm.
Après un malaxage de 2 minutes on incorpore le volume de mousse nécessaire obtenue à l'aide du générateur de mousse. After mixing for 2 minutes, the necessary volume of foam is incorporated, obtained using the foam generator.
Pour obtenir le volume de mousse on procède d'abord à un étalonnage du débit de mousse en liseconde, puis on règle la masse volumique de la mousse au moyen de la pression d'admission d'air à l'entrée du canon à mousse, et enfin on fait fonctionner le générateur de mousse le temps nécessaire pour l'obtention de la quantité de mousse requise. To obtain the volume of foam, first carry out a calibration of the flow rate of foam in seconds, then adjust the density of the foam by means of the air inlet pressure at the inlet of the foam gun, and finally the foam generator is operated for the time necessary to obtain the required amount of foam.
Cette mousse est conduite dans la bétonnière où 2 minutes environ suffisent à son incorporation dans le mortier fluide, après quoi le matériau cellulaire est prêt à sa mise en oeuvre. This foam is led into the concrete mixer where approximately 2 minutes are sufficient for its incorporation in the fluid mortar, after which the cellular material is ready for its implementation.
Exemple 1
On prépare un béton cellulaire de la façon décrite ci-dessus à partir de : - ciment CPA 55 350 kg - sable 0/0,5 mm 130 kg - chaux aérienne 35 kg - fumées de silice 15 kg - sel d'acide naphtalène-sulfonique
(poudre ou liquide) (fluidifiant) 2,100 kg - alkylsulfate d'alcool gras + alkyl
phénol éthoxylé (tensio-actif) 0,780 kg - eau u127 1 - mousse à 60 g/l 680 1
Le béton cellulaire obtenu présente une masse volumique de 600 kg/m3.Example 1
Cellular concrete is prepared as described above from: - CPA 55 cement 350 kg - sand 0 / 0.5 mm 130 kg - air lime 35 kg - silica fumes 15 kg - naphthalene acid salt - sulfonic
(powder or liquid) (fluidizer) 2,100 kg - fatty alcohol alkyl sulfate + alkyl
ethoxylated phenol (surfactant) 0.780 kg - water u127 1 - foam at 60 g / l 680 1
The cellular concrete obtained has a density of 600 kg / m3.
Le fluidifiant indiqué peut être remplacé par 2,100 kg de fluidifiant à base de protéines de sang animal en poudre ou en liquide. The plasticizer indicated can be replaced by 2,100 kg of plasticizer based on animal blood protein powder or liquid.
Exemple 2
On prépare un plâtre cellulaire de la façon décrite ci-dessus à partir de - plâtre LAMBERT THD 420 kg - chaux aérienne 120 kg - hydroxypropylméthylcellulose
(colloide) 0,360 kg - seld d'acide naphtalène sulfonique
(fluidifiant) 1,260 kg - alkyl sulfate d'alcool gras +
alkylphénol éthoxylé (tensio-actif) 0,780 kg - mousse à 80 g/l 690 1 - eau rus230 1
Le plâtre cellulaire présente une masse volumique de 600 kg/m3.Example 2
Cellular plaster is prepared in the manner described above from - LAMBERT THD plaster 420 kg - aerial lime 120 kg - hydroxypropylmethylcellulose
(colloid) 0.360 kg - naphthalene sulfonic acid seld
(thinner) 1,260 kg - fatty alcohol alkyl sulfate +
ethoxylated alkylphenol (surfactant) 0.780 kg - foam at 80 g / l 690 1 - water rus230 1
Cellular plaster has a density of 600 kg / m3.
Exemple 3
On prépare une anhydrite cellulaire de la façon décrite cidessus à partir de - anhydrite (CaSO4) 350 kg - chaux aérienne 17,5 kg - sable 0/1 ou 0/2 mm 330 kg - sulfate de potassium (K2SO4) 1,4 kg - sulfate de sodium (Na2SO4) 2,1 kg - sel d'acide naphtalène sulfonique
(fluidifiant) 1,050 kg - alkylsulfate d'alcool gras +
alkylphénol éthoxylé (tensio-actif) 0,570 kg - mousse à 80 g/l 530 1 - eau 2 82 1
L'anhydrite cellulaire obtenu présente une masse volumique de 800 kg/m3. Example 3
Cellular anhydrite is prepared as described above from - anhydrite (CaSO4) 350 kg - air lime 17.5 kg - sand 0/1 or 0/2 mm 330 kg - potassium sulfate (K2SO4) 1.4 kg - sodium sulfate (Na2SO4) 2.1 kg - naphthalene sulfonic acid salt
(plasticizer) 1,050 kg - fatty alcohol alkyl sulfate +
ethoxylated alkylphenol (surfactant) 0.570 kg - foam 80 g / l 530 1 - water 2 82 1
The cellular anhydrite obtained has a density of 800 kg / m3.
Exemple 4
On prépare un béton cellulaire de la façon décrite cidessus à partir de - ciment CPA 55 310 kg - chaux aérienne 40 kg - cendres volantes 10 kg - protéines de sang animal 2,400 kg
(fluidifiant) - alkylphénol éthoxylé + alkylsulfate
d'alcool gras 1,120 kg - eau t 105 1 - mousse à 60 g/l 770 1
On obtient un béton cellulaire d'une masse volumique de 400 kg/m3. Example 4
Cellular concrete is prepared as described above from - CPA 55 cement 310 kg - air lime 40 kg - fly ash 10 kg - animal blood protein 2,400 kg
(plasticizer) - ethoxylated alkylphenol + alkylsulfate
fatty alcohol 1,120 kg - water t 105 1 - foam at 60 g / l 770 1
Cellular concrete is obtained with a density of 400 kg / m3.
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EP2364962A3 (en) * | 2010-03-08 | 2013-04-03 | Centre D'etudes Et De Recherches De L'industrie Du Beton | Ultra-lightweight concrete and use thereof |
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