Procédé de fabrication d'un liant hydraulique, destiné à la préparation d'un béton
à haute résistance initiale, et liant hydraulique obtenu par ce procédé.
Il y a environ vingt ans, on a proposé d'augmenter dans une large mesure la résistance du béton et du mortier de ciment aux eaux agressives, de même que d'en accélérer le durcissement tout en diminuant le retrait, par] a substitution, à une partie des éléments inertes fins (sable), de petits grains de clinker normaux de ciment, ou de clinker, ou encore de ciment s'hydratant faiblement, ayant : un diamètre de 0, 15 à 2 mm, voire plus. On obtenait de tels mélanges de ciment et de grains de clinker en effectuant la mouture habituelle du clinker de manière qu'une partie du produit conserve de relativement grandes dimensions. Dans le cas d'utilisation de elin kers de divers ciments, on procédait à leur mélange, soit avant, soit après mouture.
Par cette manière simple de procéder, on obtenait effectivement des corps de béton présentant durant un certain temps une résistance supérieure à ce que l'on obtenait par le mélange habituel de ciment, de sable et de gravier, croyant avoir ainsi réalisé un progrès dans le domaine de la résistance des matériaux.
L'expérience a toutefois démontré que de telles résistances accrues ne pouvaient non seulement être obtenues avec régularité, mais que, pour des raisons échappant à l'observateur, ces résistances initiales élevées disparaissaient souvent par la suite, en particulier du fait de l'apparition au bout d'un certain temps de gonflements, même en utilisant comme gros grains de clinker des matériaux parfaitement aptes à donner, par mouture normale, un ciment de première qualité. L'insécurité qui est résultée de cet état de chose a conduit la technique moderne à renoncer à l'emploi de gros grains de clinker, soit alumineux, soit de Portiand, dans le but d'augmenter la résistance.
De tels mélanges ne sont plus employés que pour faire des revêtements réfractaires de fours.
Le procédé selon la présente invention est le résultat de recherches poursuivies pendant plusieurs années, dans le but de déterminer les causes de l'insécurité que l'on vient de citer, tant par l'emploi de clinker alumineux que de clinker de Portland, et d'y remédier, afin de permettre l'emploi de tels mélanges, non pas exclusivement pour le revêtement de fours, mais principalement à la confection de bétons atteignant rapidement de hautes résistances et les conservant, quels que soient leur âge et les conditions atmosphériques auxquelles ils sont soumis.
Ces causes, inconnues jusqu'à ce jour, sont de nature très diverse, comme cela ressort de l'exposé ci-dessous.
Souvent, par exemple, des mélanges de ciments alumineux et de gros grains de clinker alumineux identiques entre eux, que ce soit au point de vue de leur composition chimique, ou de leur aspect, de leur poids, de leurs proportions granulométriques, sont loin de donner régulièrement les résistances initiales que l'on serait en droit d'en attendre.
Mais en examinant à la loupe ou au microscope les produits ayant donné des résul- tats médiocres, on y trouve des corpuscules en forme d'aiguilles ou d'esquilles lamelliformes provenant généralement, mais pas exclusivement, du fait qu'en se refroidissant, le clinker alumineux avait pris un aspect spongieux, en sorte qu'en le brisant et en le traitant insuffisamment longtemps dans le moulin, les parois séparant les bulles ont donné lieu auxdites particules tranchantes. De telles particules se retrouvent aussi dans le cas du clinker Portland, insuffisamment traité dans un moulin à boulets, par exemple. Or, ces particules, invisibles à l'oeil nu dans le mortier, ont une action très néfaste.
Une autre cause, apparaissant aussi bien dans les clinkers de ciment alumineux que
Portland, réside dans la présence d'une multitude de petits pores, diminuant la résistance à l'écrasement des plus gros grains et en même temps des corps de béton les contenant.
Il ne suffit donc pas de moudre les clinkers jusqu'à l'obtention de grains de 0, 15 à 2 mm de diamètre pour être certain d'avoir des résistances initiales élevées.
Les recherches précitées ont par ailleurs démontré que les essais habituels selon Le
Châtelier, c'est-à-dire une cuisson dans l'eau du mélange fraîchement durci pendant 3 à 6 heures, sont loin d'être une garantie suffisante de la stabilité de volume.
Cela provient du fait que l'essai d'après
Le Châtelier ne met en jeu que des phéno- mènes se déroulant entre les grains et à leur surface, ce qui est amplement suffisant aussi longtemps qu'il s'agit de grains très fins, tels que ceux constituant les ciments normaux. lais dès que l'on dépasse cet ordre de grandeur, il a été observé que, pour que l'on puisse en tirer des conclusions certaines, la cuisson doit être prolongée jusqu'au moment où des phénomènes intéressant l'intérieur des grains de clinker aient eu le temps de se ma nifester. Habituellement, il suffit de prolonger cette cuisson jusqu'à 72 heures.
Basé sur les observations susmentionnées, le procédé selon l'invention pour la fabrica- tion par mélange de piment avec un clinker comprenant des grains d'un diamètre supérieur à 0, 2 mm, d'un liant hydraulique destiné à la préparation d'un béton à haute ré sistance initiale, est caractérisé par le fait que, au moins pour les grains plus gros que 0, 2 mm, on n'utilise que ceux qui montrent un gonflement au plus égal à celui du ciment provenant de la mouture du même clinker lorsqu'on les soumet à l'effet d'un milieu favorisant le gonflement pendant une durée suffisamment longue pour qu'en prolongeant encore la durée de l'épreuve, leur volume ne se modifie plus, et qui, pour la plupart au moins,
sont exempts de profils esquilleux et à arêtes vives.
Lorsque des grains de clinker satisfont à l'épreuve de gonflement et présentent cepen- dant des profils esquilleux et à arêtes vives, il faut, pour les rendre utilisables, les soumettre à un traitement mécanique propre à arrondir lesdites arêtes (mouture par exemple).
L'épreuve de gonflement peut être réalisée comme suit :
On départage par exemple les grains de clinker au moyen du jeu de tamis suivant : 0, 08 mm-0, 13 mm-0, 20 mm-0, 29 mm0, 45 mm - 0, 62 mm, 1 EIII-2 mm-3 mm, etc. La granulation obtenue correspond donc pratiquement à l'échelle 0, 1. mm-0, 17 mm0, 25 mm-0, 37 mm-0, 54 mm-0, 81 mm 1, 5 mm-95 m, m, ete.
On prépare alolE des éprouvettes, de même grandeur, par exem- ple de 40 à 45 mm de diamètre et de 300 mm de longueur, pas nécessairement, mais de pré férenee, à raison d'une par grosseurdegrain.
Chacune de ces éprouvettes contiendra une partie de ciment normal provenant de préfé- rence du clinker à étudier, et une partie constituée de grains jusqu'à la grosseur à examiner, et ainsi, grosseur par grosseur. Chaque éprouvette peut par exemple être constituée de 50 /o de ciment fin et de 50 /o de grains de clinker grossiers. La consistance du mélange sera plastique. Apres 24 heures de dureissement, on introduit les éprouvettes une à une dans des dispositifs comme celui repré- senté aux fig. 2 et 3 du clessin annexé.
Chaque dispositif correspond à une grosseur de grain et se compose principalement d'un tube de cuisson 1, par exemple chauffé à l'électricité, et dans lequel de l'eau 2 entoure l'éprouvette 3, étant amenée à ébulli- tion pour toute la durée de l'épreuve.
L'augmentation de volume est mesurée entre un point d'appui fixe 4 et un dispositif le mesure 5, permettant une lecture directe au moyen du levier 6-et de l'échelle graduée 7.
Afin d'éviter que ces éprouvettes, relativement longues, fléchissent, eelles-ei sont maintenues par des nervures radiales 8. Des ouvertures 9 de ces nervures assurent le libre passage de l'eau entre les espaces qu'elles dé- limitent.
Pour chacune de ces éprouvettes, toutes de même dimension, mais correspondant à une grosseur de grain donnée, il est prévu un tel dispositif, et tous ces dispositifs sont places les uns à côté des autres, pouvant parfaitement bien aussi être construits sous forme de vases communicants, que l'on n mettra de préférence simultanément en action, afin que l'allure des courbes obtenues puisse être lue en une seule opération. Il serait aussi possible de disposer plusieurs éprouvettes ou même l'ensemble de ces dernières dans un récipient commun. A remarquer enfin qu'il est intéressant de prévoir une éprouvette ser- vant de point de comparaison et que l'on pourra par exemple placer au début de la rangée, cette éprouvette étant constituée exclusivement de ciment du commerce moulu à partir du clinker à étudier.
Une telle installation de contrôle pourrait fonctionner entièrement automatique- ment, par exemple au moyen d'un réglage thermostatique de la température de chauffe avec enregistrement mécanique ou électromécanique des résultats obtenus. Elle eonstituerait un appareillage automatique permettant une détermination certaine de la grandeur optimale des grains de clinker.
Il est évident qu'au lieu de procéder à l'essai avec de l'eau à 100 C, on pourrait aussi y procéder avec de la vapeur d'eau ou encore sous pression, avec de l'eau ou de la vapeur d'eau à température plus élevée. La durée de l'essai en sera réduite.
La fig. 1 montre un exemple de résultats obtenus avee un dispositif tel que décrit, pour trois clinkers de ciment Portiand diffé- rents, les éprouvettes ayant séjourné dans l'eau bouillante durant 96 heures. Les trois courbes correspondent à trois clinkers de provenance différente. Les ordonnées se rapportent à l'allongement relatif des éprouvettes faites de grains de différentes grosseurs. Les abscisses se rapportent aux grosseurs de grains moyennes des éprouvettes observées.
Pour le clinker dont la courbe est représentée par un trait plein, on peut constater que la plus petite augmentation de volume se trouve au point B et correspond à des grains de 0, 37 mm de diamètre, en sorte que l'on peut admettre que, jusqu'à ce diamètre de grains, l'influence de leur surface extérieure domine, tandis que celle des porosités éventuelles n'apparaît pas, et que les s grains de clinker, dont le diamètre ne dé- passe pas cette dimension,présentent une stabilité de volume très certainement illimitée.
Les parties ascendantes des courbes correspondent à l'action de plus en plus prédomi- nante de la surface des porosités. On peut évidemment admettre que cette action n'est pas nuisible tant qu'elle ne produit pas un gonflement dépassant celui que présente le même clinker moulu à la finesse de ciment normal. Selon la fig. 1, pour les clinkers qui correspondent à la courbe en trait plein et à celle en trait pointillé, la grosseur maximale utilisable, selon déduction logique des présentes expériences, doit se trouver entre 0, 50 et 0, 81 mm.
Pour celui qui correspond à la courbe en traits mixtes, la grosseur rnaximale des grains utilisables peut dépas- ser 0, 81 mm, mais pas atteindre 1, 5 mm ; pour établir la limite exacte pour ce dernier clinker, il faudrait évidemment répéter l'essai de la manière décrite ei-dessus avec des éprouvettes composées de grains, grosseur par grosseur, entre 0, 81 mm et 1, 5 mm. Il ressort de ce qui précède qu'en dépassant les dites grosseurs maximales, la sécurité de la stabilité de volume diminue au fur et à mesure qu'on s'en écarte dans le sens ascendant des courbes. Tandis que la marge de sécurité augmente, si on fait l'inverse, en se rapprochant dans le choix de la grandeur maximale des grains à celle qui correspond au point le plus bas de la courbe respective.
Au point de vue sécurité, cette grandeur est optimale, et a. u début de la mise en pratique de tous procédés nouveaux, une prudence excessive est préférable à une marge de sécurité éventuellement petite.
Les trois clinkers étudiés provenaient de fours rotatifs et avaient été normalement fabriqués. Dans la plupart des eas, il suffit de pouvoir utiliser des grains de clinker atteignant un diamètre maximum de 0, 62 ou 1 mm, vu que de tels grains produisent déjà une notable augmentation de la résistance et en particulier de la résistance à la flexion. En ajoutant des fondants connus, il est toutefois possible de préparer des grainsdeelinker
Portland dont les valeurs optimales correspondent à desgrosseursconsidérablementsu- prieures.
Des clinkers de eiment alumineux du type fondu permettent d'utiliser des grains allant jusqu'à 30 mm de diamètre et plus, qui seront utilisés avec avantage chaque fois qu'en plus d'une forte résistance à la compression et à la flexion, il est nécessaire d'obtenir une grande résistance à l'usure par frottement.
Le ciment Portland et les clinkers de ciment Portland peuvent être mélangés à des clinkers de ciment alumineux, par exemple en choisissant les gros et les plus gros grains de clinker alumineux, tandis que les parties fines du mélange seront constituées de ciment Portland et de clinker de ciment
Portland, le rapport du mélange étant choisi de telle manière que la surface des gros grains de clinker de ciment alumineux soit relativement faible, ne dépassant de préférence pas 1, 5 à 2"/o de la surface totale, afin que le temps de prise du mélange ne dépasse pas celui d'un ciment Portland normal.
Les courbes sont souvent moins régulières que celles représentées aux exemples de la fig. 1. Elles présentent par contre toujours une valeur de l'abscisse correspondant à un point B au-delà duquel la courbe prend une allure définitivement ascendante.
La durée mentionnée d'ébullition de 96 heures n'est pas limitative. La durée nécessaire de l'épreuve pourra être déterminée de la meilleure manière en appliquant la règle suivante :
En augmentant la durée de l'ébullition au-delà de 6 heures, l'abscisse du point inférieur B se raccourcit peu à peu, jusqu'à atteindre un point correspondant à une durée au-delà de laquelle il n'v a plus de raccour cissement. A ce moment, le temps minimum nécessaire à l'épreuve est établi.
La manière de procéderquel'on vient de décrire peut être simplifiée et remplacée par le mode de faire abrégé ei-après :
Au lieu d'éprouver les grains de clinker grosseur par grosseur au moyen d'un nombre correspondant d'éprouvettes, on ne constituera que deux éprouvettes, soit une éprouvette témoin faite du ciment de mouture normale du clinker à examiner, supportant bien entendu l'épreuve de Le Châtelier, et une éprouvette contenant un mélange dudit ciment et de l'ensemble des grains de clinker à examiner pris jusqu'à la grosseur maximale dont on envisage l'emploi.
Si, en fin d'épreuve, l'allongement de la seconde éprouvette est tout au plus égal ou de préférence inférieur à l'allongement présenté par la première, on peut admettre que toutes les grosseurs de grains de clinker du mélange sont utilisables. Dans le cas contraire, on recommencera la même expérience en utilisant un mélange de grains de clinker dont les plus gros grains auront un diamètre inférieur au plus gros grain du premier essai.
Il est ainsi rapidement possible, généralement en un ou deux essais, de déterminer d'une façon pratiquement suffisante quelles sont les grosseurs maximales utilisables des grains de clinker.
Il est évident qu'il est possible d'ajouter n'importe quel corps inerte aux liants hy- drauliques obtenus conformément à l'inven- tion, comme par exemple du basalte concassé ou des fibres minérales ou végétales quelconques. Contrairement au ciment normal, ces liants peuvent également être utilisés purs.
REVENDICATIONS :
I. Procédé de fabrication d'un liant hydraulique destiné à la préparation d'un béton à haute résistance initiale, par mélange de ciment avec un clinker comprenant des grains d'un diamètre supérieur à 0, 2 mm, caractérisé par le fait qu'au moins pour les grains plus gros que 0, 2 mm, on n'utilise de ce clinker que des grains qui montrent un gonflement au plus égal à celui du ciment provenant de la mouture du même clinker lorsqu'on les soumet à l'effet d'un milieu favorisant le gonflement pendant une durée suffisamment longue pour qu'en prolongeant encore la durée de l'épreuve, leur volume ne se modifie plus, lesdits grains étant au surplus pour la plupart au moins exempts de profils esquilleux et à arêtes vives.
II. Liant hydraulique, obtenu par le procédé selon la revendication I.
Manufacturing process of a hydraulic binder, intended for the preparation of concrete
with high initial strength, and hydraulic binder obtained by this process.
About twenty years ago, it was proposed to increase to a large extent the resistance of concrete and cement mortar to aggressive water, as well as to accelerate their hardening while decreasing shrinkage, by substitution, to some of the fine inert elements (sand), small normal clinker grains of cement, or of clinker, or of weakly hydrating cement, having: a diameter of 0.15 to 2 mm, or even more. Such mixtures of cement and clinker grains were obtained by carrying out the usual grinding of the clinker so that part of the product retains relatively large dimensions. In the case of using elin kers from various cements, they were mixed, either before or after milling.
By this simple way of proceeding, we actually obtained concrete bodies presenting for a certain time a higher resistance than what was obtained by the usual mixture of cement, sand and gravel, believing to have thus made progress in the field of material resistance.
However, experience has shown that such increased resistances could not only be obtained with regularity, but that, for reasons beyond the observer, these high initial resistances often subsequently disappeared, in particular due to the appearance after a certain time of swelling, even when using as coarse grains of clinker materials perfectly capable of giving, by normal grinding, a first quality cement. The insecurity which resulted from this state of affairs has led modern technology to renounce the use of coarse grains of clinker, either aluminous or Portiand, in order to increase resistance.
Such mixtures are no longer used except for making refractory linings for furnaces.
The process according to the present invention is the result of research carried out for several years, with the aim of determining the causes of the insecurity just mentioned, both by the use of aluminous clinker and of Portland clinker, and to remedy this, in order to allow the use of such mixtures, not exclusively for coating furnaces, but mainly for the preparation of concretes rapidly reaching high strengths and retaining them, whatever their age and the atmospheric conditions in which they are submitted.
These causes, hitherto unknown, are of a very diverse nature, as emerges from the discussion below.
Often, for example, mixtures of aluminous cements and coarse grains of aluminous clinker identical to each other, whether from the point of view of their chemical composition, or of their appearance, their weight, their particle size proportions, are far from regularly give the initial resistance that we would be entitled to expect.
But on examining with a magnifying glass or microscope the products which gave poor results, we find corpuscles in the form of needles or lamelliform scallops, generally, but not exclusively, from the fact that, on cooling, the Aluminous clinker had assumed a spongy appearance, so that by breaking it and treating it insufficiently for a long time in the mill, the walls separating the bubbles gave rise to said sharp particles. Such particles are also found in the case of Portland clinker, insufficiently treated in a ball mill, for example. However, these particles, invisible to the naked eye in the mortar, have a very harmful action.
Another cause, appearing both in aluminous cement clinkers and
Portland, lies in the presence of a multitude of small pores, reducing the resistance to crushing of the largest grains and at the same time of the concrete bodies containing them.
It is therefore not sufficient to grind the clinkers until grains of 0.15 to 2 mm in diameter are obtained to be certain of having high initial strengths.
The aforementioned research has also shown that the usual tests according to Le
Châtelier, that is to say, cooking the freshly hardened mixture in water for 3 to 6 hours, is far from being a sufficient guarantee of volume stability.
This is because the test after
The Châtelier only brings into play phenomena occurring between the grains and on their surface, which is more than sufficient as long as they are very fine grains, such as those constituting normal cements. As soon as this order of magnitude is exceeded, it has been observed that, in order to be able to draw certain conclusions from it, the firing must be prolonged until the moment when phenomena concerning the interior of the clinker grains have had time to deny myself. Usually, it is sufficient to prolong this cooking for up to 72 hours.
Based on the aforementioned observations, the process according to the invention for the manufacture by mixing chilli with a clinker comprising grains with a diameter greater than 0.2 mm, of a hydraulic binder intended for the preparation of a concrete with high initial strength, is characterized by the fact that, at least for grains larger than 0, 2 mm, only those which show a swelling at most equal to that of the cement coming from the grinding of the same clinker when subjected to the effect of a medium which promotes swelling for a sufficiently long period so that by further prolonging the duration of the test, their volume no longer changes, and which, for the most part at least ,
are free from scaly and sharp edges.
When the clinker grains pass the swelling test and however have scaly and sharp-edged profiles, it is necessary, in order to make them usable, to subject them to a mechanical treatment suitable for rounding said edges (grinding, for example).
The swelling test can be performed as follows:
For example, the clinker grains are separated using the following set of sieves: 0.08 mm-0.13 mm-0, 20 mm-0.29 mm 0.45 mm - 0.62 mm, 1 EIII-2 mm- 3 mm, etc. The granulation obtained therefore corresponds practically to the scale 0.1 mm-0.17 mm 0.25 mm-0.37 mm-0.54 mm-0.81 mm 1.5 mm-95 m, m, ete.
Test pieces of the same size, for example 40 to 45 mm in diameter and 300 mm in length, are prepared, not necessarily, but preferably, at the rate of one per grain size.
Each of these test pieces will contain a part of normal cement, preferably from the clinker to be tested, and a part made up of grains up to the size to be examined, and thus, size by size. Each test piece can for example consist of 50 / o of fine cement and 50 / o of coarse clinker grains. The consistency of the mixture will be plastic. After 24 hours of hardening, the test pieces are introduced one by one into devices such as that shown in FIGS. 2 and 3 of the attached drawing.
Each device corresponds to a grain size and consists mainly of a cooking tube 1, for example heated by electricity, and in which water 2 surrounds the test piece 3, being brought to the boil for all the duration of the test.
The increase in volume is measured between a fixed fulcrum 4 and a device measuring it 5, allowing a direct reading by means of the lever 6 and the graduated scale 7.
In order to prevent these relatively long test pieces from bending, they are held by radial ribs 8. Openings 9 of these ribs ensure the free passage of water between the spaces which they limit.
For each of these test pieces, all of the same size, but corresponding to a given grain size, such a device is provided, and all these devices are placed next to each other, which can perfectly well also be constructed in the form of vases. communicators, which will preferably be put into action simultaneously, so that the shape of the curves obtained can be read in a single operation. It would also be possible to place several test pieces or even all of them in a common container. Finally, it should be noted that it is interesting to provide a test specimen serving as a point of comparison and which can for example be placed at the start of the row, this specimen consisting exclusively of commercial cement ground from the clinker to be studied. .
Such a control installation could operate entirely automatically, for example by means of a thermostatic adjustment of the heating temperature with mechanical or electromechanical recording of the results obtained. It would constitute an automatic apparatus allowing a certain determination of the optimum size of the clinker grains.
It is obvious that instead of carrying out the test with water at 100 ° C., it could also be carried out with water vapor or again under pressure, with water or steam. water at higher temperature. The duration of the test will be reduced.
Fig. 1 shows an example of results obtained with a device as described, for three different Portiand cement clinkers, the test pieces having remained in boiling water for 96 hours. The three curves correspond to three clinkers from different sources. The ordinates relate to the relative elongation of specimens made of grains of different sizes. The abscissas refer to the average grain sizes of the test pieces observed.
For clinker whose curve is represented by a solid line, it can be seen that the smallest increase in volume is at point B and corresponds to grains of 0.37 mm in diameter, so that we can assume that , up to this grain diameter, the influence of their outer surface dominates, while that of any porosities does not appear, and the clinker grains, whose diameter does not exceed this dimension, present a certainly unlimited volume stability.
The ascending parts of the curves correspond to the increasingly predominant action of the surface of the porosities. It can obviously be assumed that this action is not harmful as long as it does not produce a swelling exceeding that exhibited by the same clinker ground to the fineness of normal cement. According to fig. 1, for the clinkers which correspond to the curve in solid line and to that in dotted line, the maximum usable size, according to logical deduction of the present experiments, must be between 0, 50 and 0, 81 mm.
For that which corresponds to the curve in phantom, the maximum size of the grains which can be used may exceed 0.81 mm, but not reach 1.5 mm; to establish the exact limit for the latter clinker, it would obviously be necessary to repeat the test in the manner described above with test pieces composed of grains, size by size, between 0.81 mm and 1.5 mm. It emerges from the foregoing that by exceeding the said maximum sizes, the security of volume stability decreases as one deviates from it in the upward direction of the curves. While the safety margin increases, if we do the reverse, moving closer in the choice of the maximum grain size to that which corresponds to the lowest point of the respective curve.
From the safety point of view, this quantity is optimal, and a. n the beginning of the practice of any new process, excessive caution is preferable to a possibly small safety margin.
The three clinkers studied came from rotary kilns and had been normally manufactured. In most cases, it is sufficient to be able to use clinker grains reaching a maximum diameter of 0, 62 or 1 mm, since such grains already produce a notable increase in strength and in particular in flexural strength. By adding known fondants, however, it is possible to prepare delinker grains.
Portland whose optimum values correspond to considerably greater sizes.
Molten-type aluminous cement clinkers allow the use of grains of up to 30 mm in diameter and more, which will be used with advantage whenever, in addition to a high resistance to compression and bending, it is necessary to obtain a high resistance to frictional wear.
Portland cement and Portland cement clinkers can be mixed with high alumina cement clinkers, for example by choosing coarse and larger grains of high alumina clinker, while the fine parts of the mixture will be portland cement and high grade clinker. cement
Portland, the ratio of the mixture being chosen such that the surface of the coarse grains of aluminous cement clinker is relatively small, preferably not exceeding 1.5 to 2 "/ o of the total surface, so that the setting time of the mixture does not exceed that of normal Portland cement.
The curves are often less regular than those shown in the examples in FIG. 1. On the other hand, they always have a value of the abscissa corresponding to a point B beyond which the curve takes a definite ascending shape.
The mentioned boiling time of 96 hours is not limiting. The necessary duration of the test can be best determined by applying the following rule:
By increasing the duration of the boiling beyond 6 hours, the abscissa of the lower point B gradually shortens, until reaching a point corresponding to a duration beyond which there is no longer any shortening. At this moment, the minimum time necessary for the test is established.
The way of proceeding which has just been described can be simplified and replaced by the abbreviated form below:
Instead of testing the clinker grains size by size by means of a corresponding number of test pieces, only two test pieces will be made, i.e. a control test piece made from the normal grinding cement of the clinker to be examined, of course supporting the Le Châtelier test, and a test tube containing a mixture of said cement and all of the clinker grains to be examined taken up to the maximum size which is envisaged for use.
If, at the end of the test, the elongation of the second specimen is at most equal to or preferably less than the elongation exhibited by the first, it can be assumed that all the sizes of clinker grains in the mixture can be used. Otherwise, the same experiment will be repeated using a mixture of clinker grains, the largest grains of which will have a diameter smaller than the largest grain of the first test.
It is thus quickly possible, generally in one or two trials, to determine in a practically sufficient manner what are the maximum usable sizes of the clinker grains.
It is obvious that it is possible to add any inert substance to the hydraulic binders obtained according to the invention, such as for example crushed basalt or any mineral or vegetable fibers. Unlike normal cement, these binders can also be used pure.
CLAIMS:
I. Process for manufacturing a hydraulic binder intended for the preparation of a concrete with high initial strength, by mixing cement with a clinker comprising grains with a diameter greater than 0.2 mm, characterized in that ' at least for grains larger than 0, 2 mm, one uses of this clinker only grains which show a swelling at most equal to that of the cement resulting from the grinding of the same clinker when subjected to the effect a medium which promotes swelling for a sufficiently long period so that, by further extending the duration of the test, their volume no longer changes, said grains being in addition for the most part at least free of scaly and sharp-edged profiles .
II. Hydraulic binder, obtained by the process according to claim I.