CALCIUM ALUMINATE BASED CEMENT, AND ITS MANUFACTURE

CIMENT A BASE D'ALUMINATE DE CALCIUM ET SON PROCEDE D'OBTENTION

French Abstract

PRECIS DE LA DIVULGATION



Une poudre d'aluminate de calcium est mélangée avec
de l'eau et avec une poudre ou granulé d'un produit insoluble
dans l'eau, mais fondant entre 700 et 1400°C et de la silice
de toute granulométrie. Le mélange,une fois durci, est chauffé
entre 700 ent 1400°C. Le produit obtenu a une dureté, une
cohésion et une impermabilité accrues par rapport à l'aluminate
de calcium sans ajout. Le produit obtenu est différent dans son
aspect, sa formule, sa crystallisation et ses propriétés par rap-
port à l'aluminate de calcium.

Claims

LES REALISATIONS DE L'INVENTION AU SUJET DESQUELLES UN DROIT
EXCLUSIF DE PROPRIETE OU DE PRIVILEGE EST REVENDIQUE, SONT
DEFINIES COMME SUIT:

l. Un bloc de ciment aux propriétés améliorées, no-
tamment quant à sa dureté, à sa cohésion, à son imperméabilité
et à son caractère réfractaire; ledit bloc étant obtenu à
partir d'un mélange à l'état sec comprenant: une poudre d'alu-
minate de calcium et un produit granulé; de l'eau de gachage
ayant délayé ledit mélange pour que ce dernier durcisse à une
température ambiante de façon à être ensuite cuit à une tempé-
rature pouvant varier entre sept cents et mille quatre cents
degrés Centigrade; ledit produit granulé représentant entre
vingt et quatre-vingt pour-cent en poids dudit mélange à
l'état sec; ledit produit granulé étant caractérisé par son
insolubilité dans l'eau et par une température de fonte
variant entre sept cents et mille quatre cents degrés
Centigrade.


2. Un bloc de ciment tel que défini à la revendica-
tion 1, où ledit mélange à l'état sec comprend au surplus un
agent à base de silice.


3. Bloc de ciment tel que défini à la revendication
2, où ladite silice peut constituer jusqu'à soixante pour-
cent en poids dudit mélange à l'état sec.


4. Bloc de ciment tel que défini à la revendication
2, où ledit produit granulé est choisi parmi le groupe
comprenant:
a) les roches pyromorphiques; et

b) les silicates insolubles dans l'eau et à température de
fonte élevée.


5. Bloc de ciment tel que défini à la revendication
4, où les silica?es sont du verre en poudre ou granuleux.



- 5 -

6. Bloc de ciment tel que défini à l'une quelconque
des revendications 1, 2 ou 3, où la granulométrie dudit mélange
à l'état sec peut varier entre six et deux-cents mesh.


7. Bloc de ciment tel que défini à l'une quelconque
des revendications 1, 2 ou 3, où ledit aluminate de calcium a
une teneur relative en trioxyde d'aluminium pouvant varier entre
quarante et soixante-dix pour-cent en poids, et une teneur rela-
tive en monoxyde de calcium pouvant varier entre vingt-neuf et
trente-huit pour-cent.


8. Bloc de ciment tel que défini à la revendication
4, où lesdites roches pyromorphiques sont choisies parmi le groupe
comprenant l'albite, la néphéline, la syénite, la leucite,
l'orthose, la microcline, la pagioclase, l'analcime, la
natrolite, le bioxyde de silicium, l'anorthose, la wollastonite,
l'amphibole, l'oligoclase, l'andésite et la labradorite.


9. Bloc de ciment tel que défini à l'une quelconque
des revendications 4 ou 8, où lesdits silicates insolubles dans
l'eau sont des porphyres, y compris les porphyres artificiels.


10. Bloc de ciment selon l'une quelconque des reven-
dications 4 ou 8, où lesdits silicates insolubles dans l'eau
sont des silicates de calcium.


11. Bloc de ciment tel que défini ? la revendication
8, où lesdits silicates insolubles dans l'?au sont des
silicates doubles choisis parmi le groupe de mélanges
suivant:
a) le calcium et le potassium;
b) le calcium et le sodium;
c) le calcium, le potassium et le sodium;
d) le calcium, l'oxyde de plomb et le sodium;
e) le calcium, l'oxyde de plomb et le potassium; et
- 6 -

f) le calcium, l'oxyde de plomb, le potassium et le sodium.


12. Bloc de ciment tel que défini à la revendication
11, où ledit produit granulé est au surplus choisi parmi
les produits suivants: les silicates de lithium, de manga-
nèse et de plomb; le fluorure de sodium; et la cryolithe.


13. Bloc de ciment selon l'une quelconque des
revendications 8, 11 ou 12, dont la teneur relative en poids
de silice est de vingt pour-cent, d'aluminate de calcium,
quarante pour-cent et d'une substance choisie dans le groupe
comprenant la néphéline et la syénite, quarante pour-cent.


14, Bloc de ciment tel que défini à l'une quelconque
des revendication 11 ou 12, dont la teneur relative en poids
d'aluminate de calcium est de trente pour-cent, celle des
roches pyromorphiques de trente pour-cent, celle de silicates
doubles de vingt pour-cent, et celle de silice de vingt
pour-cent.


15. Bloc de ciment tel que défini à la revendication
12, dont la teneur relative en poids de silice est de quinze
pour-cent, d'aluminate de calcium, vingt-cinq pour-cent, de
silicates doubles, cinquante pour-cent et de fluorure de sodium,
dix pour-cent.


16. Bloc de ciment tel que défini à la revendication
12, dont la teneur relative en poids de silice est de vingt
pour-cent, d'aluminate de calcium, vingt-cinq pour-cent,
d'albite, vingt pour-cent, de néphéline, vingt pour-cent,
de fluorure de sodium, cinq pour-cent, de silicate de lithium,
cinq pour-cent et de cryolithe, cinq pour-cent.


17. Bloc de ciment tel que défini à la revendica-
tion 5, dont la teneur relative en silice est de dix pour-cent
en poids, en aluminate de calcium de trente-cing pour-cent
- 7 -

en poids, et un verre en poudre, de cinquante-cinq pour-cent
en poids.


18. Bloc de ciment tel que défini à la revendication
5, dont la teneur relative en silice est de dix pour-cent
en poids, en aluminate de calcium, trente pour-cent en poids et
en verre en poudre, de soixante pour-cent en poids.


19. Bloc de ciment tel que défini à l'une quelconque
des revendications 11 ou 12, dont la teneur relative en aluminate
de calcium est de trente pour-cent en poids, en roches pyromor-
phiques, de soixante pour-cent en poids et en silicates doubles,
de dix pour-cent en poids.


20. Bloc de ciment tel que défini dans les revendica-
tions 1, 2 ou 5, dans lequel ledit mélange à l'état sec comporte
au surplus un agent colorant.


21. Méthode de fabrication d'un bloc de ciment à partir
d'un mélange à l'état sec à base d'aluminate de calcium, d'un
produit insoluble à l'eau et fondant à une température pouvant varie?
entre sept cents et mille quatre cents degrés Centigrade; et
d'un produit à base de silice; ladite méthode comprenant les éta-
pes suivantes:
1) délayer ledit mélange à l'état sec dans de l'eau de
gachage, de façon à réaliser une composition;
2) couler ladite composition dans un ou plusieurs moules;
3) laisser durcir complètement ladite composition à tem-
pérature de la pièce; et
d) cuire ladite composition durcie sous une température pouvant
varier entre sept cents et mille quatre cents degrés Centi-
grade; ledit produit insoluble dans l'eau servant
de fondant.


22. La méthode de fabrication telle que décrite

- 8 -

à la revendication 21, comprenant au surplus une cinquième étape
intermédiaire auxdites étapes 3 et 4, qui consiste à recouvrir
ladite composition durcie placée dans lesdits moules d'un
émail, de façon à ce que ce dernier s'étende uniformément sur
toute la surface du bloc de ciment pendant la cuisson.

23. La méthode de fabrication tell que décrite
dans la revendication 21, dans laquelle le mélange à l'état sec
comporte un agent colorant.



- 9 -

Description

lza3~

La présente invention a trait à un produit obtenu a partir
de l'~lnmin~te de calcium.
L'aluminate d~ ~lcil~ donne, avec de l'eau de ~h~o~
une masse dure mais non cohésive e-t F~rm~hle/ du fait que, p~r
sechage, il reste des pores que l~iq~s~nt les gouttelettes d'eau
~lo~ q dans la masse et évaporées.
C'est le but ~Pn~ral de la presente invention d'au~l~-L~L
la dureté, la coh~i~n, 1'1r~er~hilité et l'aspect du ciment a
base d'~ min~te de ~Al~ m~ et d'obtenir un produit qui est réfrac-

taire et qui permet un mpil~ellr ~mRi~l~ge. .Selon l'invention, l'onmélange a l'etat sec une poudre d'~ll~;n~te de calcium avec une
poudre ou granulé d'un produit ;n~lllhle dans l'eau et fondant entre
. 700 et 1400C et, de préference, de la silice de toute gr~nlll~n~trie.
L'oh ajoute l'eau de gachage et on laisse le ~l~nge durcir ~ la
temperature de la piece. Ensuite, la masse, une fois durcie, es1
cuite à une ~ eL~Lul~ entre 700 and 1400&. Le produil: ~nqo~llhle
dans l'eau sert de fond~nt.
Le mPl~n~e non durci est mis dans des moules pour obtenir
des blocs sous forme de plaques ou toute autre forme. Les blocs,
une fois durcis et avant la c~ n, peu~ent etre recouVerts d'un

email qui s'etale très unif~"~l~lL pendant la cuisson. La propor-
tion du produit jncnlllhle dans l'eau par L~JLL au melange à
l'etat sec peut varier entre 20~ et 80% en poids. La ~L~LLion
de la silice, Fa~- Ld~L~ au melange à l'etat sec~ peut varier -
entre 0% et 60~ en poids. La gr~n~ mPtrie de 1~ poud~e ~de l'alu- -


. .
m mate de calcium et du produit ;nsolllhle dans L'eau peut varierentre 200 et 6 mesh.
L'alum~nate de calcium a une teneur relative en ~l~03
variant entre 70~; et 40~ en poids et une teneur relative e~n CaO

variant entre 29% t?t 38% en poids.
Le produit ;n~olllh1e dans l'eau et fondant est choisi
parmi:




-- 1 --


., , - . , ~ ., . ..... ~ ~ .

~203~3~8

1) des roches
2) des silicates
3) tout produit ~h;m;~l~ donnant les memes resultats
4) un melange des produits n~ntionnes sous 1), 2)
ou 3).
Les xoches sont des roches p~Lu~ L,hi~lPs,.telles qu~
albite, nPph~l;nP, syénite, leucite, orthosé, mic~ocline~ pa~io-


clase, analcime, natrolite, Si02, anorthose, wollastoni~e, amphi-

bole, oligoclase, andésite, lAhrA~lnrite et toutes les roches de la
famille des silicates, tels que les porphyres et les porph~res arti-

ficiels.
Parmi les silicates, l'c~ em.ploie les silicates insolu-
bles dans l'eau et fond_nt à haute temperature, tel:, que silicate
de calcium.... ; silicates ~ hle~ de l'un quelcc~que des ~n~fmhl
suivants:
a) sodium, potA.~ calcium
b) sodium, calcium
'~ ) pO1-A f ~ GA 1 G; 1 lm
d) sodium, calcium, oxyde de plc~b
e) po~s.~i-lm, cAlrilrnt c~yde de plc~nb
f) pot~ l~, sodium, ~alcium, ~xyde de plc~b
ainsi que tous silicates m ~nlllhl~s et fondant à haut~ temperature.
Comme source de silicates, l'on peut employer du verre en poudre
OU grAnlll e lx. . , ~ .~ , .. ..
Parmi les produits ~h;mi ~lP~, 11 on emploie le ~ ~te
de lithium, le silicate de mAn~nasp~ le silicate de plca~b, d'autres
sels de plomb, le fluorure de sodium, la cryolit~le et tout autre pro-
duit chimique fondant en une masse ;n.~olnhlel dure et stA~ble~

Voici quelques ~x~rl~.~ de mélanges, a l'état sec" qui
donnent un produit fini ayan~ les propriétés désirees:
en poids
Me'lange A silice 10%
m i~te cle CA 1~ m 35%

verre en poudre ou gr~mllell~ 55~
100~,
2 -
.

~2038~8

.,
en polda
Mélange B ~ilice 10%
aluminate da calcium 30%
verre en poudre ou grAnuleux 60Z.
100%
Mélange C silice ~ 20%
roches pyromorphique~ 30%
aluminate de calclum 30%
~ilicate double 20%
100%
Mélange D silice ,20%
aluminate de calcium 40%
néphéline, ayénite 4~/,
100%
Mélange E silice 15%
aluminate de calcium 25%
silicates doubles - 50%
fluorure de sodium lOZo
100%
Mélange F aluminate de calcium 30%
roche~ pyromorphlques .60%
sillcates double3 ~ 10%
100%
~un colorant est ajouté au ~élange)
Mélange G silice 20%
al~minate de calcium 25%
albite, 20%
néphéline 20%
iluorure de sodium 5~/O
silic~te de lithium 5%
cryolithe 5%
100%

--3--

~2~38~3


Le produit obtenu peut être aoua ~orme de bloc, de brlqu~,
de plaque ou toute autre forme et peut etre é~illé en toutea couleura
ou coloré dans la maase; c'est ainsi que l~on peut produire dea
moulage~ en bas-rellefs, dea lavaboa, dea baignoirea, ~tc.




:.




--4--