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WO2008023109A2 - Composition a prise hydraulique - Google Patents

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WO2008023109A2
WO2008023109A2 PCT/FR2007/001354 FR2007001354W WO2008023109A2 WO 2008023109 A2 WO2008023109 A2 WO 2008023109A2 FR 2007001354 W FR2007001354 W FR 2007001354W WO 2008023109 A2 WO2008023109 A2 WO 2008023109A2
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less
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PCT/FR2007/001354
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Philippe Pichat
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Philippe Pichat
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Publication date
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Priority to US12/438,181 priority patent/US20090249981A1/en
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Publication of WO2008023109A8 publication Critical patent/WO2008023109A8/fr

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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
    • C04B7/00—Hydraulic cements
    • C04B7/345—Hydraulic cements not provided for in one of the groups C04B7/02 - C04B7/34
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
    • C04B28/006—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 mineral polymers, e.g. geopolymers of the Davidovits type
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    • C04B28/26—Silicates of the alkali metals
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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 present invention relates to the field of hydraulically setting materials.
  • Hydraulic setting materials such as cement and concrete are known.
  • the applications of concrete made from aggregates bound by Portland cement or lime (hydraulic) are numerous (see for example the article "The
  • Portland cement particles have dimensions of the order of 50 microns because it is their surface that is mainly active to form the adhesive (silicates, calcium aluminates ...) that binds the aggregates together.
  • Portland cement is contaminated with chromium VI of non-negligible toxicity and likely to cause allergies.
  • Portland cement On the aesthetic level, Portland cement has a gray color that denatures the appearance of aggregates. The setting speed depends strongly on the temperature and is low below about 5 ° C, a handicap which restricts the activity of the BTP especially in winter.
  • the cement paste has a shrinkage while the aggregates are rigid, which generates tensions that can lead to the appearance of cracks.
  • Portland cement concrete is made by adding the cement, water, to aggregates. According to their decreasing dimensions, these are commonly called pebbles, chippings (order of 1 cm), sand (order of millimeter), fines and fillers. Aggregates used for the manufacture of concrete and mortar must meet different constraints. Thus, they preferably have a suitable grain size curve to minimize voids and thus the amount of binder needed to make the medium continuous.
  • the invention aims to provide a composition having a hydraulic setting similar to cement but does not have one or more of the disadvantages mentioned, including releasing less carbon dioxide.
  • component (d) an appropriate amount of water, characterized in that it contains less than 20%, preferably less than 15% and most preferably less than 5% by weight of component (c). Indeed, it has surprisingly been found that a composition comprising the indicated components was likely to take up mass even in the presence of a very small amount of alkali hydroxide.
  • the composition comprises 0.1 to 10% by weight of component (c).
  • the mass ratio between component (c) and components (a) and (b) is less than 20%, preferably less than 15% and most preferably less than 10%.
  • component (a) and (b) is provided by a silico-calcareous aggregate.
  • Component (a) or (b) may be or contain a waste.
  • component (b) is a siliceous aggregate.
  • the composition comprises 10 to 60% by weight of component (a) and component (b), respectively.
  • the composition also preferably comprises little water, generally less than 10% by weight and in particular less than 5% by weight.
  • the invention relates to a method for preparing a monolithic material, comprising the step of: - preparing a composition according to the invention;
  • the invention relates to a monolithic material that can be obtained by the method described. According to a last aspect, the invention aims to use the material thus obtained as a construction or repair material.
  • cement refers to a mixture of crushed inorganic materials which form by addition of water a binder paste capable of hardening and binding granular materials together.
  • aggregates refers to divided solids of variable size generally derived from nature, for example quarries or sand pits, including powders but also aggregates such as sand, gravel and crushed. Generally, the aggregates used in the context of the invention have an average size of between 0.1 and 20 mm. The chemical reactions involved in making the composition described differ from those involved in the manufacture of a cement concrete
  • one of the reagents is soluble and available in solution in ionic form, that is to say in the form of elements of a size of the order of 50 A.
  • the solution reacts with the limestone and siliceous aggregates to create links between them.
  • the aggregates of the composition include limestone aggregates and siliceous aggregates.
  • the aggregates used comprise silica-sand aggregates, which have both silica and limestone. Aggregates generally come from nature and thus contain other elements.
  • the aggregates contain few cations other than silicon and calcium, such as in particular aluminum, iron, magnesium, titanium, potassium and sodium.
  • the sum of the contents of the cation aggregates other than calcium and silicon, and in particular aluminum is preferably less than 10%, more preferably less than 5% and in particular less than 2% by weight.
  • the silica may be in crystalline or amorphous form. When it is crystalline, it can be in particular a quartz or a crystalobalite.
  • the soluble reagent is an alkali metal hydroxide, such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, alone or in admixture. Preferably, it is sodium hydroxide. It may also be reagents releasing the alkali metal hydroxide in situ, such as in particular the carbonates of these metals.
  • the amount of water is adjusted to ensure a good hold of the composition.
  • the appropriate amount of water depends on several factors, including the size of aggregates and their degree of dryness. In general, sufficient water is added to ensure granulation of the mixture and formation of hydrated compounds, but taking care to avoid excessive amounts leading to seepage.
  • the different components are intimately mixed and then shaped. This mixture can be made once or twice.
  • the stirring of the mixture is preferably carried out so as to benefit from the thixotropic properties of the mixture (planetary motion, shear forces, etc.).
  • the order of introduction of the reagents during mixing does not matter.
  • the mixture can then be placed directly, for example in a mold, or between banches, or on a substrate by vibro-compaction.
  • Other methods customary for hydraulically setting compositions for example molding, spraying, injection or grout may also be contemplated.
  • the composition solidifies by hydraulic setting, which takes place in a time between a few hours and a few days. Hardening can be followed by measurements of mechanical strength.
  • Reaction (1) results in in situ formation in the composition of lime and sodium carbonate.
  • Lime reacts with silica according to equation (2) to yield a poorly soluble compound, mainly tobermorite.
  • Sodium carbonate reacts with calcium carbonate to give a mixed carbonate, which precipitates according to the quantity of water in the form of pirsonnite (2 molecules of water) or of gaylussite (5 molecules of water), which are also poorly soluble.
  • composition described requires little or no adjuvants usually used in cementitious compositions, such as accelerators and retarders, anti-clay agents, chromium reducers.
  • composition may contain certain additives in order to modify its properties and / or its appearance, such as fillers, reinforcements, pigments, dyes.
  • composition does not substantially alter the appearance of the aggregates, thus making the material very aesthetic. Also, this composition is particularly interesting for a mortar type application for coatings and floor coverings. It can also be useful as a grout, in particular by injection into the basement.
  • the sample hardens on the surface after a few hours and can be demolded after a few days.
  • the sample is evaluated by compressive strength at 28 days and has a compressive strength of 80 MPa.
  • the sample is subjected to the X leaching test 30417 described above.
  • the pH is less than 12, which is lower than the leaching of a conventional Portland concrete.
  • the results of the evaluation are summarized in Table 6.
  • Table 1 Composition of the siliceous granules of Chazeuil
  • Table 4 composition of siliceous granulose from Meillers
  • a hydraulically setting composition was prepared as in Example 2, but adding 312.33 cm 3 NaOH 16.7 N and no water.
  • a water-setting composition was prepared as in Example 2, but adding 156 cm 3 of 16.7 N NaOH and no water.
  • a water-setting composition was prepared as in Example 2, but adding 52.39 cm 3 of 16.7 N NaOH and no water.
  • a hydraulic setting composition is prepared as in Example 2 with 900 g of standardized silica sand certified to ISO 679 (ciosceni Littoral, Leucate, France), 175 g of calcium carbonate, 125 g of silica, predominantly in the form of cristobalite and 100 cm 3 of 10 N NaOH.
  • EXAMPLE 8 A hydraulic setting composition was prepared as in Example 7, but with a larger amount of sodium hydroxide. 900 g of standardized silica sand certified to ISO 679 (ciosico du Littoral, Leucate, France), 225 g of calcium carbonate, 105 g of silica predominantly in the form of cristobalite and 175 cm 3 of 10 N NaOH are mixed. found that the compressive strength at 28 days is better when the amount of sodium hydroxide is greater.
  • EXAMPLE 9 In order to study the influence of the addition of calcium chloride, a hydraulic setting composition is first prepared as in Example 2 with 900 g of standardized silica sand certified according to ISO 679 (ciosico du Littoral Leucate, France), 175 g of calcium carbonate, 125 g of silica predominantly in the form of cristobalite and 91 cm 3 of 10 N NaOH. The results of the evaluation are summarized in Table 6.
  • the concrete composition After mixing for 5 minutes, the concrete composition is introduced into a suitable mold.
  • the sample hardens in a few hours and can be demolded in a few days.
  • the sample is evaluated in particular by measuring the compressive strength at 8 days and has a compressive strength of 6 MPa.
  • the composition After mixing for 5 minutes, the composition is introduced into a suitable mold.
  • the sample hardens on the surface in a few hours and can be demolded in a few days.
  • the sample is evaluated in particular by measuring the compressive strength at 79 days and has a compressive strength of 90 MPa.

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Abstract

La présente invention a pour objet une composition à prise hydraulique comprenant : (a) un agrégat comprenant du carbonate de calcium; (b) un agrégat comprenant de la silice; (c) de l'hydroxyde alcalin; et (d) une quantité appropriée d'eau, caractérisée en ce qu'elle contient moins de 20% en poids de composante (c) et en ce que la somme des teneurs en cations autres que le Si et le Ca des composantes a) et b) est inférieure à 10%.

Description

COMPOSITION A PRISE HYDRAULIQUE
La présente invention concerne le domaine des matériaux à prise hydraulique.
On connaît des matériaux à prise hydraulique tels que le ciment et le béton. Les applications du béton fabriqué à partir d'agrégats liés par du ciment Portland ou de la chaux (hydraulique) sont nombreuses (voir par exemple l'article « Les
Liants minéraux, propriétés, usages, évolution », Ph. Pichat, « La Technique
Moderne » n° 1 , 2, 3, 2001 , pages 23-31).
La fabrication du ciment Portland et de la chaux utilisés pour agglomérer les agrégats (pierre, sable ...) est, toutefois, accompagnée de rejets dans notre environnement de dioxyde de carbone.
On sait maintenant que le rejet en quantité importante de ce gaz engendre dans l'atmosphère un effet de serre, et peut contribuer à altérer le climat.
Ce dernier provient, d'une part, de la décarbonatation du calcaire en chaux vive, réaction qui a Heu pendant la préparation du clinker. Ainsi, la fabrication d'une tonne de clinker de ciment Portland s'accompagne du rejet d'environ 0,5 tonne de dioxyde de carbone. Il provient également de la combustion des produits carbonés utilisés pour atteindre la température de 1450°C nécessaire pour la réaction. Le ciment Portland présente aussi d'autres inconvénients.
En particulier, il requiert la fourniture d'énergie considérable. Ainsi, le clinker doit être concassé puis broyé pour donner le ciment Portland sous forme de poudre. En effet, les particules du ciment Portland ont des dimensions de l'ordre de 50 μm car c'est leur surface qui est principalement active pour former l'adhésif (silicates, aluminates de calcium...) qui lie les agrégats entre eux.
Par ailleurs, le ciment est contaminé par du chrome Vl de toxicité non négligeable et susceptible de provoquer des allergies. Sur le plan esthétique, le ciment Portland a une couleur grise qui dénature l'aspect des agrégats. La vitesse de prise dépend fortement de la température et est peu élevée en dessous de 5°C environ, handicap qui restreint l'activité du BTP notamment en hiver. Enfin, la pâte de ciment présente un retrait alors que les agrégats sont rigides, ce qui engendre des tensions pouvant donner lieu à l'apparition de fissurations. Le béton de ciment Portland est fabriqué en ajoutant ledit ciment, de l'eau, à des granulats. Selon leurs dimensions décroissantes, ces derniers sont appelés couramment cailloux, gravillons (ordre d'1 cm), sables (ordre du millimètre), fines et fillers. Les granulats utilisés pour la fabrication de bétons et mortiers doivent satisfaire à différentes contraintes. Ainsi, ils présentent de préférence une courbe granulométrique appropriée afin de minimiser les vides et donc la quantité de liant nécessaire pour rendre le milieu continu.
L'invention a pour but de proposer une composition présentant une prise hydraulique similaire au ciment mais ne présentant pas un ou plusieurs des inconvénients mentionnés, notamment dégageant moins de dioxyde de carbone.
Ce but est atteint, selon un premier aspect de l'invention, au moyen d'une composition à prise hydraulique comprenant :
(a) un agrégat comprenant du carbonate de calcium ; (b) un agrégat comprenant de la silice ;
(c) de l'hydroxyde alcalin, notamment de l'hydroxyde de sodium ; et
(d) une quantité appropriée d'eau, caractérisée en ce qu'elle contient moins de 20%, de préférence moins de 15% et tout particulièrement moins de 5% en poids de composante (c). En effet, il a été découvert de manière surprenante qu'une composition comprenant les composantes indiquées était susceptible de prendre en masse même en présence d'une quantité très faible d'hydroxyde alcalin.
Selon un mode de réalisation, la composition comprend 0,1 à 10 % en poids de composante (c). Exprimé autrement, le rapport massique entre la composante (c) et les composantes (a) et (b) est inférieur à 20 %, de préférence inférieur à 15% et tout particulièrement inférieur à 10 %.
De préférence, la composante (a) et (b) est fournie par un agrégat silicocalcaire. La composante (a) ou (b) peut être ou contenir un déchet. Avantageusement, la composante (b) est un agrégat siliceux.
De préférence, la composition comprend 10 à 60 % en poids de composante (a) et de composante (b), respectivement. La composition comprend par ailleurs préférentiellement peu d'eau généralement moins de 10% en poids et en particulier moins de 5% en poids.
Selon un deuxième aspect, l'invention vise un procédé de préparation d'un matériau monolithe, comprenant l'étape consistant à : - préparer une composition selon l'invention ;
- mettre en forme la composition ; et
- laisser durcir la composition.
Selon un troisième aspect, l'invention vise un matériau monolithe susceptible d'être obtenu par le procédé décrit. Selon un dernier aspect, l'invention vise l'utilisation du matériau ainsi obtenu à titre de matériau de construction ou de réparation.
On entend dans le présent exposé par le terme « ciment » désigner un mélange de matières inorganiques broyées qui forment par addition d'eau une pâte liante susceptible de durcir et de lier entre eux des matériaux granulaires. On entend par le terme « agrégats » désigner des solides divisés de taille variable généralement issu de la nature, par exemple de carrières ou de sablières, incluant des poudres mais également des granulats tels que des sables, graviers et concassés. Généralement, les agrégats utilisés dans le cadre de l'invention ont une taille moyenne comprise entre 0,1 et 20 mm. Les réactions chimiques mises en jeu dans la prise de la composition décrite diffèrent de celles intervenant dans la fabrication d'un béton au ciment
Portland.
En effet, les réactions mises en jeu lors de la prise du ciment Portland se déroulent essentiellement au contact du ciment, qui est un réactif hétérogène insoluble, avec l'eau, telle qu'une « colle » au contact de l'eau.
Dans la composition selon l'invention, un des réactifs est soluble et disponible en solution sous forme ionique, c'est-à-dire sous forme d'éléments d'une taille de l'ordre de 50 A. La solution réagit avec les agrégats calcaires et siliceux pour créer des liaisons entre eux. Les agrégats de la composition comportent des agrégats calcaires et des agrégats siliceux. Selon un mode de réalisation, les agrégats utilisés comprennent des agrégats silicocalcaires, lesquels présentent à la fois de la silice et du calcaire. Les agrégats proviennent généralement de la nature et contiennent de ce fait d'autres éléments. Avantageusement, les agrégats contiennent peu de cations autres que le silicium et le calcium, tels que notamment l'aluminium, le fer, le magnésium, le titane, le potassium et le sodium. Aussi, la somme des teneurs des agrégats en cations autres que le calcium et le silicium, et notamment en aluminium, est de préférence inférieure à 10%, encore préférée inférieure à 5 % et en particulier inférieure à 2% en poids.
Dans ce cadre, il est cependant également possible d'utiliser des agrégats contenant ou constitués de résidus. Pour différents sources et types de résidus appropriés, il est renvoyé par exemple à l'article « La réutilisation des déchets dans les travaux publics et la construction », Ph. Pichat, Revue des Matériaux de construction n° 697, Nov.-Déc. 1975, pp. 331-2.
La silice peut être sous forme cristalline ou amorphe. Lorsqu'elle est cristalline, il peut s'agir notamment d'un quartz ou d'une cristalobalite. Le réactif soluble est un hydroxyde de métal alcalin, tel que l'hydroxyde de sodium, l'hydroxyde de potassium, seuls ou en mélange. De préférence, il s'agit de l'hydroxyde de sodium. Il peut également s'agir de réactifs libérant l'hydroxyde de métal alcalin in situ, comme notamment le carbonates de ces métaux.
L'ajout d'hydroxyde de sodium sous forme de solution permet avantageusement d'ajouter en même temps l'eau nécessaire au déroulement de la réaction.
La quantité d'eau est ajustée de manière à assurer une bonne prise de la composition. La quantité appropriée d'eau dépend de plusieurs facteurs, dont notamment la granulométrie des agrégats et leur degré de siccité. En règle générale, on ajoute de l'eau en quantité suffisante pour assurer une granulation du mélange et la formation de composés hydratés, mais en prenant soin d'éviter une quantité excessive conduisant à un suintement.
Le procédé de préparation et de mise en œuvre de la composition est simple.
Les différentes composantes sont mélangées intimement puis mis en forme. Ce mélange peut être réalisé en une fois ou en deux fois. En particulier, il est possible de mélanger l'hydroxyde alcalin avec l'agrégat comprenant du carbonate de calcium et d'ajouter dans un deuxième temps l'agrégat comprenant la silice.
L'agitation du mélange est réalisée de préférence de manière à bénéficier des propriétés thixotropiques du mélange (mouvement planétaire, forces de cisaillement...). L'ordre d'introduction des réactifs lors du mélange importe peu.
Le mélange peut ensuite être mis en place directement, par exemple dans un moule, ou entre des banches, ou sur un substrat par vibro-compaction. Les autres procédés habituels pour les compositions à prise hydraulique, par exemple le moulage, projection, injection ou le coulis peuvent également être envisagés. La composition se solidifie par prise hydraulique, laquelle se déroule dans un temps compris entre quelques heures et quelques jours. Le durcissement peut être suivi par des mesures de résistance mécanique.
Bien que le processus ne soit pas entièrement élucidé, on suppose qu'il implique, pour le NaOH à titre d'hydroxyde alcalin, les réactions ci-dessous, en solution aqueuse :
2 NaOH + CaCO3 -» Ca(OH)2 + Na2CO3 (1)
Ca(OH)2 + SiO2 -» [CaO, SiO2, H2O] (2)
Na2CO3 + CaCO3 -* [Ca Na2 (CO3) 2] (3)
La réaction (1) résulte en la formation in situ dans la composition de chaux et de carbonate de sodium. La chaux réagit avec la silice selon l'équation (2) pour conduire à un composé peu soluble, principalement de la tobermorite. Le carbonate de sodium réagit d'autre part avec le carbonate de calcium pour donner un carbonate mixte, lequel précipite selon la quantité d'eau sous forme de pirsonnite (2 molécules d'eau) ou de gaylussite (5 molécules d'eau), lesquels sont également peu solubles.
Les techniques d'investigation de la matière (microscopie électronique et diffraction de rayons X) confirment bien la présence de ces espèces chimiques dans le solide obtenu à partir de la composition à prise hydraulique.
La réaction globale peut être représentée par l'équation :
2 NaOH + 2 CaCO3 + SiO2 + H2O -» [CaO, SiO2, H2O] + Ca Na2 (CO3)2 Le monolithe obtenu à partir de la composition, soumis à 28 jours au test de lixiviation X31211 , donne un pH d'environ 11 , ce qui signifie que l'hydroxyde alcalin a été transformé. Avantageusement, la composition décrite ne nécessite pas ou peu des adjuvants habituellement mis en oeuvre dans les compositions à base de ciment, tels que les accélérateurs et retardateurs, agents anti-argile, réducteurs de chrome.
Cependant, la composition peut contenir certains additifs afin de modifier ses propriétés et/ou son aspect, tels que des charges, renforts, pigments, colorants.
La composition ne modifie pas sensiblement l'aspect des agrégats, rendant ainsi le matériau très esthétique. Aussi, cette composition est-elle particulièrement intéressante pour une application de type mortier pour des enduits et, des revêtements de sol. Elle peut également être utile comme coulis, notamment en injection dans le sous-sol.
L'invention sera décrite plus en détail au moyen des exemples suivants donnés à titre non limitatif.
EXEMPLES
EXEMPLE 1
On introduit dans le bol mélangeur d'un malaxeur à mouvement planétaire 1230 g d'un granulat siliceux originaire 0-4 mm de Chazeuil (Nièvre, France) dont la composition et la distribution granulométrique sont indiquées dans les tableaux 1 et 2. Dans ce sable, le silicium est présent principalement sous forme de silice et le calcium sous forme de carbonate de calcium.
On ajoute ensuite 240 g de carbonate de calcium présentant une taille de particules supérieure à 50 μm et 104 cm3 de NaOH 16,7 N. Après mélange pendant 5 minutes, on introduit la composition ayant pris un aspect granuleux dans un moule en téflon de dimensions 4x4x16 cm.
L'échantillon durcit en surface au bout de quelques heures et peut être démoulé au bout de quelques jours.
L'échantillon est évalué par mesure de la résistance à la compression à 28 jours et présente une résistance à la compression de 80 MPa. L'échantillon est soumis au test de lixiviation X 30417 décrit précédemment. Le pH est inférieur à 12 soit inférieur à celui provenant de la lixiviation d'un béton classique Portland. Les résultats de l'évaluation sont résumés dans le tableau 6.
Tableau 1 : composition du granulat siliceux de Chazeuil
Figure imgf000008_0001
Tableau 2 : distribution granulométriαue du qranulat siliceux de Chazeuil
Figure imgf000009_0001
EXEMPLE 2
On introduit dans le bol mélangeur d'un malaxeur à mouvement planétaire 1073 g d'un granulat calcaire 0-6 mm originaire du lieu dit Entrains (Nièvre, France) dont la composition et la distribution granulométrique sont indiquées dans les tableaux 3 et 5. On ajoute 1230 g d'un granulat siliceux 0-3 mm originaire de Meillers (Allier, France) dont la composition et la distribution granulométrique sont indiquées dans les tableaux 4 et 5, 104 cm3 de NaOH 16,7 N ainsi que 107,66 cm3 d'eau déminéralisée.
Après mélange pendant 5 minutes, on verse la composition ayant pris un aspect granuleux dans un moule en téflon de dimensions appropriées. Les résultats de l'évaluation sont résumés dans le tableau 6.
Tableau 3 : composition du granulat calcaire d'Entrains
Figure imgf000009_0002
Tableau 4 : composition du qranulat siliceux de Meillers
Figure imgf000010_0001
Tableau 5 : distribution qranulométrique du granulat de Meillers et Entrains
Figure imgf000010_0002
EXEMPLE 3
On prépare une composition à prise hydraulique comme à l'exemple 2, mais en ajoutant 312,33 cm3 NaOH 16,7 N et pas d'eau.
Les résultats de l'évaluation sont résumés dans le tableau 6.
EXEMPLE 4
On prépare une composition à prise hydraulique comme à l'exemple 2, mais en ajoutant 156 cm3 NaOH 16,7 N et pas d'eau.
Les résultats de l'évaluation sont résumés dans le tableau 6.
EXEMPLE 5
On prépare une composition à prise hydraulique comme à l'exemple 2, mais en ajoutant 69,3 cm3 NaOH 16,7 N et pas d'eau.
Les résultats de l'évaluation sont résumés dans le tableau 6. EXEMPLE 6
On prépare une composition à prise hydraulique comme à l'exemple 2, mais en ajoutant 52,39 cm3 NaOH 16,7 N et pas d'eau.
Les résultats de l'évaluation sont résumés dans le tableau 6.
EXEMPLE 7
On prépare une composition à prise hydraulique comme à l'exemple 2 avec 900 g de sable siliceux normalisé certifié conforme ISO 679 (Société nouvelle du Littoral, Leucate, France), 175 g de carbonate de calcium, 125 g de silice majoritairement sous forme de cristobalite ainsi que 100 cm3 de NaOH 10 N.
On constate que la résistance à la compression à 28 jours est faible. Les résultats de l'évaluation sont résumés dans le tableau 6.
EXEMPLE 8 On prépare une composition à prise hydraulique comme à l'exemple 7, mais avec une plus grande quantité d'hydroxyde de sodium. On mélange 900 g de sable siliceux normalisé certifié conforme ISO 679 (Société nouvelle du Littoral, Leucate, France), 225 g de carbonate de calcium, 105 g de silice majoritairement sous forme de cristobalite ainsi que 175 cm3 de NaOH 10 N. On constate que la résistance à la compression à 28 jours est meilleure lorsque la quantité d'hydroxyde de sodium est plus importante.
Les résultats de l'évaluation sont résumés dans le tableau 6.
EXEMPLE 9 Afin d'étudier l'influence de l'addition de chlorure de calcium, on prépare d'abord une composition à prise hydraulique comme à l'exemple 2 avec 900 g de sable siliceux normalisé certifié conforme ISO 679 (Société nouvelle du Littoral, Leucate, France), 175 g de carbonate de calcium, 125 g de silice majoritairement sous forme de cristobalite et 91 cm3 de NaOH 10 N. Les résultats de l'évaluation sont résumés dans le tableau 6. EXEMPLE 10
On prépare ensuite la même composition, sauf à remplacer une partie du carbonate de calcium par du chlorure de calcium. Ainsi, on ajoute 166 g de carbonate de calcium, 118,5 g de silice majoritairement sous forme de cristobalite, 100 cm3 de NaOH 10 N et 15 g de CaCI2.
On constate que la résistance à la compression à 28 jours est améliorée.
Les résultats de l'évaluation sont résumés dans le tableau 6.
Tableau 6 : Propriétés physiques des monolithes obtenus
Figure imgf000012_0001
EXEMPLE 11
On introduit dans le bol mélangeur d'un malaxeur à mouvement planétaire 333 kg sable siliceux normalisé certifié conforme ISO 679 (Société nouvelle du Littoral, Leucate, France), et 666 kg de cailloux siliceux originaire de Meillers d'une granulométrie de 0-20 mm. On ajoute ensuite 480 kg de filler calcaire présentant une taille de particules inférieure à 100 μm. 18 kg d'eau et 10 litres d'hydroxyde de sodium 16,7 N.
Après mélange pendant 5 minutes, on introduit la composition de béton dans un moule approprié.
L'échantillon durcit en quelques heures et peut être démoulé en quelques jours. L'échantillon est évalué en particulier par mesure de la résistance à la compression à 8 jours et présente une résistance à la compression de 6 MPa.
EXEMPLE 12 On introduit dans le bol mélangeur d'un malaxeur à mouvement planétaire
250 kg de filler calcaire contenant 90 % de CaCθ3 d'une granulométrie à 100% < 700 μm originaire du lieu dit Cruas (Ardèche, France) et 700 kg de sable siliceux siliceux normalisé certifié conforme ISO 679 (Société nouvelle du Littoral, Leucate, France). On ajoute ensuite 212 kg de carbonate de sodium anhydre et 176 kg d'eau.
Après mélange pendant 5 minutes, on introduit la composition dans un moule approprié.
L'échantillon durcit en surface en quelques heures et peut être démoulé en quelques jours. L'échantillon est évalué en particulier par mesure de la résistance à la compression à 79 jours et présente une résistance à la compression de 90 MPa.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composition à prise hydraulique consistant en : a) un agrégat comprenant du carbonate de calcium ; b) un agrégat comprenant de la silice ; c) de l'hydroxyde alcalin ; et d) une quantité appropriée d'eau, caractérisée en ce qu'elle contient moins de 20% en poids de composante (c) et en ce que la somme des teneurs en cations autres que le Si et le Ca des composantes a) et b) est inférieure à 10%.
2. Composition selon la revendication 1, dans laquelle la somme des teneurs en aluminium des composantes a) et b) est inférieure à 10%.
3. Composition selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la somme des teneurs en aluminium des composantes a) et b) est inférieure à 5%.
4. Composition selon l'une des revendications 1 à 3, dans laquelle la somme des teneurs en aluminium des composantes a) et b) est inférieure à 2%.
5. Composition selon l'une des revendications 1 à 4, dans laquelle la composition comprend 0,1 à 10 % en poids de composante (c).
6. Composition selon l'une des revendications 1 ou 5, dans laquelle la composante (a) et (b) est fournie par un agrégat silicocalcaire.
7. Composition selon l'une des revendications 1 à 6, dans laquelle la composante (b) est un agrégat siliceux.
8. Composition selon l'une des revendications 1 à 7, dans laquelle la composition comprend 10 à 60 % en poids de composante (a) et de composante (b), respectivement.
9. Composition selon l'une des revendications 1 à 8, dans laquelle la composante (c) est l'hydroxyde de sodium.
10. Composition selon l'une des revendications 1 à 9, dans laquelle au moins l'une des composantes (a) ou (b) est ou contient un déchet.
11. Procédé de préparation d'un matériau monolithe, comprenant l'étape consistant à :
- préparer une composition selon l'une des revendications 1 à 10 ; - mettre en forme la composition : et
- laisser durcir la composition.
12. Matériau monolithe susceptible d'être obtenu par le procédé selon la revendication 11.
13. Utilisation du matériau selon la revendication 12 à titre de matériau de construction ou de réparation.
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