BE515269A - - Google Patents

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BE515269A
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  PROCEDE DE FABRICATION DE PRODUITS MOULES EN CIMENT SPECIAL RENFORCE. 



   La présente invention concerne la fanrication de panneaux de construction et d'autres articles faits essentiellement de compositions mi- nérales et de ciment.,   et--,plus   particulièrement la fabrication de structures de ce genre faites d'un ciment de gypse en combinaison avec une résine d'ami- de-aldéhyde et avec des fibres de verre à titre de charge et d'agent de ren- forcement. 



   L'objet de cette invention est un procédé de préparation et de fabrication de compositions moulables essentiellement inorganiques et de produits moulés ou coulés possédant des caractéristiques nouvelles, entre autres une solidité et une flexibilité accrues et un aspect amélioré* 
Des structures susceptibles d'être établies conformément à l'in vention ont été représentées à titre explicatif, mais non limitatif, sur le dessin annexé dans lequel : 
La figure 1 est une vue en plan d'un carreau ou tuile fissuré fabriqué conformément à l'invention. 



   La figure 2 est une coupe verticale d'un panneau ou dalle éga- lement établi conformément à l'invention. 



   Divers produits moulés et coulés ont été fabriqués à l'aide de mélamine formaldéhyde et de ciment de gypse, mais les compositions destinées au moulage étaient autrefois principalement composées du constituant résineux organique, et ne contenaient qu'un minimum de ciment. On pensait que, lorsque la proportion du constituant résineux organique est réduite au-dessous d'une certaine valeur, par exemple au-dessous de 30% en poids, ou lorsqu'on élevé la proportion du constituant de ciment minéral au-dessus de 50   %,   la fragi- lité qui caractérise les compositions de ciment commence à   prédominer,   et qu'il n'est pas possible de dépasser ces limites dans les proportions sans obtenir un produit entièrement mauvais et peu solide. 



   Bien qu'il soit avantageux de fabriquer des produits à base de 

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 ciment et   d'un   liant résineux organique dans lequel les constituants de ci- ment prédominent, de tels produits ne se sont pas répandus Jusqu'à ce jour. 



  Il a toutefois été découvert qu'on peut fabriquer d'excellents produits cou- lés et moulés,dont les propriétés de résistance mécanique, et de flexibilité sont de beaucoup supérieures à celles obtenues avec des compositions utili- sant un pourcentage de résine élevé, quand la proportion de résine d'amide aldéhyde est abaissée à 5 à 25% en poids pour 95 à 75% en poids de ciment de gypse, pourvu que soient présentes des fibres de verre de longueurs pro- pres à assurer un bon renforcement, de préférence selon une disposition pré- déterminée,afin de donner un produit fini de bonne résistance mécanique et de bonne flexibilité.

   On a en outre découvert qu'avec un faible pourcentage de résine d'amide aldéhyde et un pourcentage élevé - jusqu'ici pratiquement inapplicable - de gypse pour former le complément convenable, on peut, si l'on incorpore au mélange des fibres de verre à titre de constituant essen- tiel, obtenir une composition qui soit suffisamment fluente pour pouvoir ê- tre moulée en formes complexes, sans qu'il soit nécessaire d'ajouter une quantité d'eau supérieure à celle qui doit théoriquement être absorbée par le gypse calciné au cours de sa prise, de telle sorte qu'on obtient un pro- duit moulé de grande résistance qui est   essentiellement   exempt de vides. 



   Il a encore été découvert qu'on peut aussi incorporer de peti- tes quantités de certaines autres des charges habituelles, telles que l'amian- te, la farine de bois, et autres à de telles compositions de moulage, si, en plus de la quantité d'eau qui doit théoriquement se combiner avec le ci- ment en cours de prise, on en introduit une petite quantité supplémentaire en vue de conférer à la composition le caractère fluent désiré. 



   Bien que la quantité de fibres de verre susceptible d'être in- corporée à la composition ou bouillie de ciment moulable dépasse rarement   10%   en poids, à moins qu'elle ne soit incorporée sous forme d'une structure entrelacée telle qu'un tissu, il a été découvert qu'on peut élever jusqu'à 50 et même 70 pour cent en poids la quantité de fibres de verre susceptible d'être incorporée à la bouillie de ciment lorsque cette bouillie a été con- vertie en une mousse dont le volume atteint trois à cinq fois son volume initial.

   Lorsque de telles compositions converties en mousse et contenant une teneur élevée en fibres de verre, sont coulées par la suite, pour faire prise, sur diverses surfaces, d'où les produits peuvent être ultérieurement détachés au cours de la fabrication de panneaux de construction ou de produits similaires, on obtient un nouveau produit coulé extrêmement poreux qui pré- sente sur ses surfaces de nombreuses fissures disposées au hasard et qui cons- titue un panneau de construction ou d'isolation ayant un aspect très agréa- ble en même temps qu'une résistance mécanique et une résistance thermique élevées. 



   L'exposé ci-dessus est une esquisse générale des divers   princi-   pes sur lesquels sont basées les caractéristiques de l'invention relatives à la fabrication de nouvelles structures moulées et coulées à base de ciment de gypse et de résine d'amide aldéhyde contenant des fibres de verre présen- tes sous une forme et en quantité telles qu'on évite la fragilité et qu'on confère de la solidité et de la flexibilité à la composition de ciment, principalement composée de ciment de gypse, On indiquera ci-après plus en détail les diverses caractéristiques jusqu'ici brièvement exposées de cette invention. 



   Dans la préparation d'une composition destinée au moulage de for- mes simples ou complexes; il est important d'assurer une bonne durée de con- servation de la composition avant son utilisation, tout en assurant une pri- se rapide quand elle est moulée. Il est aussi désirable que la composition soit suffisamment fluente sans qu'on ait besoin d'utiliser une quantité d'eau telle qu'on diminue notablement la solidité et la compacité du produit moulé. 



  En général, ces caractéristiques sont contradictoires et, jusqu'à ce jour, on n'a pu les obtenir dans une seule et même composition. 



   On a découvert qu'il est possible de faire en sorte que ces ca- ractéristiques apparemment contradictoires soient présentes dans une seule 

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 et même composition de moulage à forte teneur en ciment de gypse lorsque ce- lui-ci est combiné avec une résine d'amide aldéhyde dans le rapport de 5 à 25 parties en poids de résine pour 95 à 75 parties en poids-de ciment, et de préférence dans le rapport d'une partie en poids de résine pour trois à huit parties en poids de ciment, et avec une quantité d'eau inférieure à celle qui doit théoriquement se combiner avec le ciment de gypse pour sa prise.

   On peut supprimer la fragilité qui caractérisé de telles compositions de ciment contenant des proportions de ciment de gypse aussi élevées et la flexibilité qui'caractérise les compostions à forte teneur en résine peut être remplacée par l'application de fibres de verre en longueurs propres au renforcement, en quantités comprises entre 1 à 10% en poids. Si l'on substi- tuait d'autres fibres aux fibres de verre ainsi incorporées, la composition de moulage ne serait pas suffisamment fluente pour permettre le   remplissa   du moule. Il semble que les fibres de verre aient particulièrement pour fond- tion, dans la composition, de communiquer à celle-ci le renforcement et la flexibilité nécessaires sans diminuer notablement le-caractère fluent ni le degré de prise de ciment, lorsque ces fibres sont appliquées dans les propor- tions désirées.

   Dans ce qui suit, le terme "longueur de renforcement" s'en- tend pour des fibres de verre, sous forme de filaments, torons, filés ou bou- dins, dont la longueur excède 6,3 mm. 



   La durée désirable de conservation avant l'emploi est obtenue par l'application d'agents retardateurs tels que la kératine hydrolysée, (re- tardateur "Red Top" de la Société U.S. Gypsum Company), à raison d'environ 0,25 à   0,75%,   en poids, du gypse. L'application d'une plus grande proportion d'agent retardateur ralentirait le degré de prise de la composition de ciment et se prêterait moins à   uhe   prise rapide. Le degré de prise désiré   s'obtient   en compensant la.teneur en agent retardateur par l'introduction d'accéléra- teurs, qui peuvent consister en une seule substance, telle que le sulfate acide de sodium, de   lanière   à ensemencer le gypse et à   obtenir   1('acidité désirée pour le mûrissement du constituant résineux.

   D'autres sels, solublesdans l'eau, des métaux alcalins, tels que le chlorure de sodium, le sulfate de so- dium, l'acétate de sodium et autres, peuvent être utilisés à titre d'agent d'ensemencement, de préférence à des concentrations comprises entre 0,5 et, 4% en poids du gypse, et   l'on   peut assurer l'acidification nécessaire pour ef- fectuer le mûrissement de la résine d'amide aldéhyde en réglant le pH entre 5 et 7 à l'aide d'acides minéraux ou de sels acides. 



     Lprs   dn moulage, on a constaté que, dans le cas de la composi- tion résineuse à base de   mélanine   formaldéhyde appliquée avec le gypse, les propriétés de résistance mécanique du produit ne se développent complètement qu'après que le produit a eu la possibilité d'absorber une quantité   suffisan-   te d'humidité, par exemple au cours d'un stade d'hydratation subséquent, dans lequel il est fait en sorte que de l'eau à l'état libre soit présente sur les surfaces du produit moulé pendant une période de plusieurs heures, et de préférence à une température élevée de l'ordre de   38-65 C.   



   Une formule et un mode opératoire significatif de la fabrication d'un produit moulé sont les suivants : 
Composition : 
100 kg de ciment de gypse alpha 
25 kg de résine de   mélamine   formaldéhyde 
18 kg d'eau 
1 kg de stéarate de zinc 
 EMI3.1 
 0,5 kg der-etardateur*,Red Top" 
2,5 kg de sulfate acide de sodium 
7,5 kg de fibres de verre. 



   On dissout la résine de mélanine dans la plus grande partie de l'eau et on dissout le sulfate acide de sodium dans la partie restante. On ajoute le retardateur à cette dernière solution, qu'on réunit alors à la solution de résine. On mélange à sec le lubrifiant à base de stéarate avec le gypse et on introduit alors lentement ce mélange, en agitant, dans le mé- 

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 lange des solutions, de manièreà obtenir une bouillie onctueuse. Il est pré- férable que les fibres de verre soient ajoutées en dernier lieu et malaxées avec la bouillie afin d'assurer une distribution uniforme. 



   La composition reste suffisamment fluente pendant trois à qua- tre heures, mais lorsqu'on comprime entre des coquilles de moulage la compo- sition de moulage sous des pressions de l'ordre de 35 à 350 kg/cm2 à une température de l'ordre de   104-1490C.,   la prise s'effectue en une minute envi- ron. La prise ou durcissement est suffisant pour permettre le démoulage au bout d'une heure environ. Pour assurer le développement de la pleine résis- tance mécanique du produit, il est nécessaire de soumettre les produits mou- lés à une hydratation en les immergeant dans une masse d'eau pendant 8 à 24 heures. L'hydratation élève d'environ 105   kg/cm2   à environ 280   kg/cm2   la résistance mécanique d'un produit de 3,2 mm d'épaisseur. 



   Lorsque l'urée-formaldéhyde est substituée à la   mélamine-formal-   déhyde dans les compositions de moulage du type décrit, il importe que la pleine résistance du produit moulé soit développée au cours de l'opération de moulage. Une hydratation subséquente sous une humidité relative de 100% tend à diminuer la résistance mécanique du produit moulé plutôt qu'à l'aug- menter, ceci étant peut-être du à certains effets de lixiviation qui s'exer- cent sur la résine d'urée-formaldéhyde, qui est plus soluble. Dans le cas de l'urée,il convient que le pH de la composition de moulage soit réglé, à l'aide de substances acides, à une valeur comprise entre 4 et 5 environ, au lieu de la valeur de 5 à 7 adoptée dans le cas de la mélamine.

   Dans les moulages effectués avec l'urée-formaldéhyde à titre de constituant résineux du type amide aldéhyde, il est bon de relâcher les plateaux de la presse pen- dant le cycle de moulage de manière à laisser le produit moulé "respirer" et assurer ainsi l'échappement des éléments volatils. 



   Un composé de moulage typique utilisant la résine d'urée formal- déhyde dans un stade intermédiaire de développement du polymère est préparé comme suit : 
100 parties de gypse calciné 
28 parties de résine d'urée formaldéhyde 
15 à 18 parties d'eau 
0,5 à 1 partie de chlorure de sodium 
0,5 à 1 partie d'acide acétique 
3 à 10 parties de torons de verre découpés en tronçons de 
12,7 mm. 



   Un mélange ainsi composé a une durée de conservation d'une à deux heures et il a pu être moulé sous une pression de 35 à 280 kg/cm2 à des températures de 121 à   135 C,   en 2   à 4   minutes. Il est nécessaire d'in- terrompre l'opération de moulage par intermittence pour faire "respirer" le moule et permettre aux éléments volatils de s'échapper. La pleine résis- tance mécanique se développe après le démoulage du produit moulé. Une hydra- tation subséquente, telle que celle recommandée dans le cas du système méla- mine-gypse, n'a pas l'effet correspondant d'améliorer la   dureté'et   la résis- tance mécanique. 



   Si d'autres charges sont incorporées, il est nécessaire d'ajou- ter une quantité d'eau suffisante pour répondre à la charge absorbante ajou- tée, mais la quantité d'eau totale est de beaucoup inférieure en raison de la quantité d'eau mise en liberté lors de la réaction de condensation et du fait qu'il est possible d'obtenir le caractère fluent et le renforcement avec les fibres de verre sans qu'il soit nécessaire d'ajouter de l'eau pour diluer la bouillie. 



   Pour fabriquer un panneau de construction par moulage ou par la technique consistant à étaler le mortier ou bouillie sur une surface non adhérente relativement plate, on prépare une composition contenant la résine d'amide aldéhyde et de ciment de gypse dans les proportions décrites. En raison de la grande viscosité de la bouillie, il est préférable d'incorporer les fibres de verre sous forme d'une structure entrelacée ou d'une nappe com- 

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 posée de fibres de verre liées ou tissées lâche, cette structure étant pres- séen ou incorporée à la truelle dans une couche de la composition de ciment préalablement déposée sur l'aire de coulée.

   Par ce moyen, il est possible d'incorporer à la bouillie une proportion beaucoup plus élevée de fibres   'de   verre,par exemple jusqu'à   20%   en poids, sans nuire au mûrissement de la matière résineuse. 



   La Demanderesse a découvert que des propriétés de flexibilité nouvelles et inattendues sont obtenues, dans une composition du type décrit lorsque les nappes ou tissus de fibres de verre sont disposés dans la compo- sition   cimentaire   sous forme de plusieurs couches,dont deux sont-respective- ment placées près des larges faces du panneau à former et une ou plusieurs autres entre les deux premières. Dans un panneau de 3,17 à 6,35 mm d'épais- seur pourvu d'une natte de fibres de verre près de chacune de ses surfaces et d'une troisième natte entre les deux premières, il est possible d'enrouler le panneau sur lui-même sans risque de fendillements ou de ruptures tels que ceux qui résulteraient d'une telle opération effectuée en l'absence de tis- sus en fibres de verre de ce genre, dans la disposition décrite.

   Ces carac- téristiques nouvelles, obtenues avec un ciment sensiblement inorganique, cbns- tituent un perfectionnement important dans cette technique, et l'accroisse- ment de résistance mécanique qu'on obtient avec une teneur aussi faible que 
2%, ou avec une proportion aussi grande que 20%, en poids, de fibres de ver- re, permet de fabriquer des panneaux ou planches de construction dont la fa- brication n'était pas considérée comme possible jusqu'à ce jour. 



   Il va de soi que, dans la mise en oeuvre des principes sur les- quels est basée l'invention, on incorpore les constituants résineux du type aminé-aldéhyde sous forme d'une phrase soluble dans l'eau et capable de su- bir une   résinification   supplémentaire pour être durcie en présence de cata- lyseurs acides du type précédemment indiqué, d'acides minéraux tels que l'a- cide chlorhydrique et l'acide sulfurique, ou de sels de ces acides tels que le chlorure d'ammonium, le chlorure d'étain, le chlorure de zinc, le chloru- re de fer, le chlorure d'aluminium, etc, propres à assurer les pH désirés. 



  Une cuisson effectuée à des températures élevées de l'ordre de 65-176 C fa- vorise et accélère le mûrissement du constituant résineux, et de telles tem- pératures sont souvent appliquées après la prise initiale du panneau ou autre objet moulé comme résultat du durcissement du constituant de ciment. 



   La Demanderesse a en outre découvert qu'on peut fabriquer des panneaux de construction nouveaux et perfectionnés par un procédé consistant à revêtir une natte ou masse poreuse de fibres de verre liées ou entrelacées ; d'une couche superficielle de la composition à base d'amide aldéhyde et de ciment de gypse du type décrit en coulant la composition sur ladite natte, de telle sorte que les fibres de verre soient incorporées directement à cette couche sous forme de tronçons découpés de fibres ou torons discontinus, en quantités pouvant varier de 1% à 10%, en poids. La prise et le mûrisse- ment sont effectués de la manière précédemment décrite pour donner un produit composite comprenant une    ne   de fibres de verre liées, revêtue d'une couche de ciment et caractérisé par une résistance et une flexibilité élevées.

   Au lieu d'appliquer la couche de ciment sur chacune des faces de l'âme ou couche centrale de fibres de verre liées, on pourrait appliquer cette couche sur une seule face et revêtir l'autre face d'une couche asphaltique propre à mu- nir le panneau de construction d'une couche de protection contre l'humidité. 



   Une amélioration importante est apportée à la présente structu- re de panneau lorsque, avant d'appliquer la bouillie de   ciment   ou la compo, sition asphaltique sur l'âme poreuse de.fibres de verre liées, on passe à travers cette âme et en principe sur toute son étendue, des fils ou torons de fibres de verre transversaux de manière à former des boucles en saillie sur les faces larges de l'âme, de telle sorte que ces boucles d'extrémités deviennent encastrées dans la bouillie coulée sur la ou les surfaces de l'â- me, ce qui assure une union plus complète entre les couches de bouillie .et   1-lame.,   la solidité du panneau étant ainsi augmentée, outre qu'un   renforcement   supplémentaire est obtenu pour la couche de ciment et le produit composite. 

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   Lorsque la bouillie   de,ciment   est prépayée à l'aide d'un agent aqueux à l'état de mousse de façon a augmenter de 3 à 5 fois le volume de la bouillie, la quantité de fibres de verre qu'il devient possible d'incor- porer à la bouillie peut être portée à plus de cinq fois celle qu'il serait possible d'incorporer à un mélange non mousseux. Ainsi, on peut incorporer jusqu'à 50 à 70% en poids de fibres de verre, sous forme de tronçons, de to- rons, ou de filés découpés, ce qui   augmente   considérablement la résistance mécanique du produit de ciment moulé ou coulé. 



   On a constaté que la présence de proportions aussi élevées de fibres de verre dans des mélanges convertis en mousse du type décrit occa- sionne la formation à la surface du produit poreux, lors   du.   durcissement de ce produit, de fissures qui donnent un aspect très agréable à l'oeil à la surface du panneau formé, et qu'un tel panneau se comporte d'une façon excellente à titre d'élément ou panneau de construction insonore et aussi calorifuge. Le phénomène qui occasionne la formation de fissures de ce genre à la surface du panneau n'a pas été entièrement élucidé, mais il semble que les forces qui se manifestent pendant la prise occasionnent une séparation et des porosités périodiques d'où résulte la formation naturelle de fissures. 



   Dans le présent système, des agents de formation de mousse, tels que les sels de potassium, de sodium et ammonium des acides alcoyl sulfoni r ques, et des sulfates et composés similaires peuvent être appliqués en quan- tités pouvant varier de 0,3 à 5% en poids, de manière à donner naissance à, une mousse stable avec un agent aqueux contenant'de préférence le constituant résineux et combiné ultérieurement avec le gypse et les fibres de verre. 



     On   indiquera ci-après un mode opératoire propre à illustrer la mise en oeuvre de cette invention appliquée à la préparation de compositions de ciment destinées à la fabrication de panneaux de construction du type pré- cédemment décrit, en combinaison avec une natte poreuse de fibres de verre, et de panneaux de construction du type qui vient d'être décrit qui possèdent un degré de porosité élevé et dont les surfaces présentent des fissures ;

   
4 Parties en poids de ciment de gypse alpha 
1 partie en poids de résine d'amide aldéhyde 
1,6 parties en poids d'eau   4   parties en poids de fibres de verre (structure entrelacée) 
0,02 partie en poids de sulfonate de lauryle sodique à titre d'agent de formation de mousse 
0,02 partie en poids d'acide chlorhydrique à 37% ou   0,05   partie en poids de chlorure d'ammonium. 



   On mélange la résine d'urée aldéhyde ou de   mélamine   aldéhyde avec de l'eau et avec l'agent de formation de mousse et le catalyseur aci- de, puis on convertit le mélange en une mousse dont le volume est approxima- tivement cinq fois le volume initial, par un malaxage réalisé à une vitesse élevée. On incorpore la portion restante entière de fibres de verre au cours du malaxage. On ajoute le gypse et, étant donné que la prise commence aus- sitôt, on coule la bouillie sur une aire plate ayant été traitée de manière à empêcher l'adhérence ou ayant été recouverte d'une pellicule à laquelle la composition de ciment n'adhère pas. 



   La prise s'effectue sans apport de chaleur en 20 à 30 minutes, mais on peut l'accélérer en chauffant jusqu'à 135 C pour obtenir un carreau ou tuile 10 possédant une résistance   mécanique   élevée et présentant à sa surface des fissures 11, résultant de quelque phénomène physique (voir   figu-   re 1). 



   A la figure 2 est représenté un panneau de construction 20 com- portant une âme centrale 21, faite d'une natte poreuse de fibres de verre, et une couche asphaltique 22 constituant couche de protection contre   l'humi-   dité, sur' une des faces, la face opposée étant recouverte d'une couche de ciment de gypse et d'urée 33, et des torons de verre 24 étant disposés sous forme d'une couture transversale à travers le noyau 21, de façon que les ex- trémités en forme de boucle 25 de la couture fassent saillie sur les surfaces 

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 de L'âme pour être enrobées dans les deux revêtements et renforcer ainsi ces derniers. Les extrémités en forme de boucle renforcent non seulement les couches mais les solidarise aussi avec 1'%ne pour constituer une structure composite dont les éléments sont inséparables. 



   Les bouillies du type précédemment décrit peuvent servir à éta- blir la couche de revêtement appliquée sur l'âme poreuse de fibres de verre liées. Une formule typique est la suivante : 
 EMI7.1 
 
<tb> 100 <SEP> parties <SEP> en <SEP> poids <SEP> de <SEP> ciment <SEP> de <SEP> gypse <SEP> alpha
<tb> 
<tb> 25 <SEP> " <SEP> Il <SEP> de <SEP> résine <SEP> de <SEP> mélamine <SEP> formaldéhyde
<tb> 
<tb> 0,3 <SEP> " <SEP> " <SEP> d'acide <SEP> chlorhydrique <SEP> à <SEP> 37 <SEP> % <SEP> 
<tb> 
<tb> 4 <SEP> Il <SEP> " <SEP> de <SEP> fibres <SEP> de <SEP> verre <SEP> de <SEP> 12,7 <SEP> mm <SEP> de <SEP> long
<tb> 
<tb> 30 <SEP> Il <SEP> Il <SEP> d'eau.
<tb> 
 



   On dissout la résine d'amide aldéhyde dans de l'eau et incorpo- re le catalyseur destiné au mûrissement de cette résine. On introduit le gypse, en agitant lentement de façon à éviter l'emprisonnement d'air et à obtenir une bouillie crémeuse. On ajoute les fibres.de verre, puis on appli- que la bouillie à l'aide d'une truelle sur la surface de la couche de fibres de verre liées. La couche de ciment durcit au bout de 10 à 20 minutes de repos et, lorsque le constituant appliqué à titre de constituant résineux est la résine de   mélamine   formaldéhyde, le durcissement de ce constituant est accéléré et amélioré lorsqu'on le chauffe à 52 C pendant 5 minutes envi- ron et à 65-175 C pendant 15 minutes supplémentaires.

   Dans le cas de la ré- sine de formaldéhyde, le durcissement est suffisamment rapide avec le cata- lyseur acide appliqué seul. 



   Dans la mise en oeuvre de cette invention, on a découvert que le ciment de gypse mélangé uniformément sous forme d'une poudre fine avec les matières formant la résine organique est capable d'absorber immédiatement de l'humidité de telle sorte que le gypse se convertit par hydratation en- un stade avancé et   foisonne.   Ce principe a été appliqué à la fabrication de produits et systèmes résineux perfectionnés du type décrit à l'effet de. supprimer les nombreuses caractéristiques indésirables des produits et sys- tèmes résineux fabriqués jusqu'à ce jour. 



   Il est bien connu que, au cours du mûrissement des matières ré- sineuses telles que la phénol formaldéhyde, la résorcinol formaldéhyde, et d'autres résines du type phénol aldéhyde, en les polymérisant par condensa- tion, de même que dans le cas des résines d'amide formaldéhyde, telles que l'urée formaldéhyde et la mélamine formaldéhyde, la réaction de condensa- tion met en liberté des quantités considérables d'eau qui doivent avoir la possibilité de s'échapper avant que le durcissement ait été terminé, si l'on veut éviter l'emprisonnement de vapeurs et la formation, qui en résul- terait, de soufflures et de bulles dans le produit moulé ou la production de structures moulées imparfaites ou fracturées.

   Il a été de pratique cou- rante de ventiler lesmoules occasionnellement pendant le cycle de moulage de manière à permettre l'échappement de telles vapeurs. outre que cette façon d'opérer prolonge la durée du cycle de moulage, il en résulte invaria- blement l'inclusion d'un peu d'humidité dans le produit moulé, ce qui nuit aux propriétés et à l'aspect dudit produit. La formation d'humidité par con- densation et l'élimination de cette humidité posent un problème supplémentai- re qui consiste dans le retrait auquel le produit moulé est naturellement soumis . 



   En conformité avec les principes de l'invention, on incorpore   et mélange intimement des proportions relativement grandes de gypse à l'état finement divisé aux matières formant la résine. Au cours du mûrissement du   constituant résineux organique, l'humidité mise en liberté par la réaction de condensation est imméditament absorbée par le gypse, ce qui provo que la conversion de ce dernier en un stade plus avancé. Il en résulte non seule - ment un produit plus résistant, mais aussi une élimination sensiblement com- plète de l'humidité ou des vapeurs libres qui, jusqu'à ce jour, donnaient lieu à des difficultés de moulage et à la production de produits inférieurs. 

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  De plus, en absorbant l'humidité, le volume du gypse semble s'accroître pro- portionnellement à la perte de volume des résines qui se condensent, de sor- te qu'aucun changement de volume ne s'observe au cours du durcissement et qu'on obtient un produit sensiblement exempt de vides et d'efforts ou conlrain- tes. 



   Dans la mise en oeuvre de cette invention, il peut être fait usage, en plus de gypse, d'autres matières de ciment capables d'absorber im- médiatement l'humidité mise en liberté et de se convertir en un stade plus avancé, en même temps qu'elles augmentent de volume. Parmi ces autres ci- ments hydrauliques, on citera le ciment Portland, l'oxychlorure de magnésiumn l'oxysulfate de magnésium, etc. 



   Ces mânes principes peuvent être appliqués à la solution d'un des problèmes principaux auxquels on doit faire face dans l'utilisation des polyesters non saturés et d'autres matières résineuses qui résultent d'une polymérisation par addition et qui, probablement par suite d'un réarrangeant moléculaire se produisant au cours de la polymérisation, subissent un retrait qui peut atteindre 10 à 15   %   en volume et qui, de ce fait, occasionne   l'in-   troduction d'efforts et contraintes aboutissant à l'obtention de,produits moulés défectueux.

   Ce retrait excessif, qu'il est souvent impossible de   li-   miter, pose un problème particulièrement diffiqile dans l'utilisation de po-   lyesters: liquides   non saturés qui sont mûris in situ sur desformes de moula- ge et subissent un retrait atteignant 10 à 15% au cours du mûrissement. 



   Ces difficultés dues au retrait des matières résineuses ont été effectivement éliminées par l'application de grandes quantités de poudres de gypse ou d'autres matières cimentaires, incorporées pratiquement sous for- me de charge en mélange avec les matières de formation de résine. Comme le retrait résulte plutôt d'un réarrangement moléculaire que de la mise en li- berté de l'humidité provenant de la réaction de condensation, on ne peut pas tirer parti de l'accroissement de volume et du durcissement de la phase ci- ment pour compenser la diminution de volume du constituant résineux par l'ab- sorption d'humidité de la résine, mais on oeut fournir une telle humidité supplémentaire en intercalant dans   lp   cycle de moulage un stade d'hydra- tation tel que, par exemple,

   celui décrit au sujet du moulage des systèmes mélamine-aldéhyde et gypse. L'humidité ou l'eau absorbée par le gypse ou autre ciment hydraulique   occasionne   le gonflement de la phase ciment, en même temps que son durcissement, ce qui assure l'accroissement de résistance mécanique et l'accroissement de volume nécessaires pour compenser le retrait du constituant résineux et éviter les efforts, contraintes, vides et défor- mations qui étaient occasionnés jusqu'à ce jour par le trait non réglé de ce constituant. 



   En raison de la combinaison des résines de condensation ou des résines de polymérisation par addition avec le gypse ou un autre ciment hy- draulique ayant les caractéristiques d'accroissement de volume et de durcis- sement effectué soit par addition d'eau, soit par de l'eau mise en liberté par réaction, on obtient un produit sensiblement exempt de vides   et 'd'efforts.   ou contraintes. Le rapport du ciment à la résine peut être du même ordre que les proportions précédemment indiquées et; pour les buts particulièrement définis plus haut, ce rapport peut être étendu de manière à comprendre 30 à 75 parties en poids de ciment pour 70 à 25 parties en poids de résine, avec des quantités de fibres de verre, de l'ordre de celles précédemment décrites, incorporées à titre d'agent de'renforcement et de flexibilité.

Claims (1)

  1. L'invention est évidemment susceptible de recevoir de nombreuses modifications, en ce qui concerne les détails de la composition et le mode d'application, ces modifications rentrant dans le cadre et l'esprit de ladite inverrtion RESUME. a) Procédé de fabrication d'un produit de ciment moulé caracté - risé par les points suivants, séparément ou en combinaisons :
    <Desc/Clms Page number 9> 1) Il consiste à réunir, sous forme d'un mélange, de l'eau, des fibres de verre en tronçons de longueur propre à effectuer un renforcement et un liant fait d'une matière résineuse synthétique, dans un stade intermé- diaire de la réaction de polymérisation, avec une,,poudre de ciment appliquée à raison de 5 à 25 parties en poids de la résine synthétique pour 75 à 95 parties en poids du ciment et à éffectuer le moulage du mélange à la forme désirée et la conversion du mélange des constituants ciment et résine en un stade d'hydratation avancé.
    2) Il est fait usage, à titre de constituant résineux, d'une résine d'amide aldéhyde et, à titre de ciment, de gypse, dans le rapport sus- indiqué, 3) Les fibres de verre sont appliquées à raison d'au plus 10% en poids du produit moulé.
    4) La quantité d'eau appliquée correspond mais n'est pas supé- rieure à celle théoriquement nécessaire pour la combinaison avec le ciment de gypse pour sa prise, 5) Un agent retardateur destiné au ciment de gypse est appli- qué à raison de 0,25 à 0,75% en poids de ce ciment.
    6) Pour accélérer le durcissement de la résine d'amide aldéhyde, on fait usage d'une substance acide soluble dans l'eau propre à régler le pH de la composition entre 5 et 7.
    7) Un sel de métal alcalin soluble dans l'eau est incorporé à raison de 0,5 à 4% en poids du ciment de gypse à titre d'agent d'ensemence- ment propre à favoriser l'hydratation de ce ciment.
    8) Lorsqu'il est fait usage de mélamine formaldéhyde à titre de constituant résineux, on hydrate le produit moulé pendant au moins 8 hêtres en le maintenant en contact avec de l'humidité.
    9) Le moule est soumis à une ventilation au cours des opérations de moulage à l'effet de faciliter la mise en liberté des éléments volatils lorsque la résine d'amide aldéhyde appliquée est l'urée formaldéhyde.
    10) Les fibres de verre sont incorporées à la bouillie de ci- ment et de résine coulée sous forme d'une structure foraminée, par exemple, d'une natte ou bande tissée ou autrement entrelacée, en vue de la formation de panneaux et planches moulés, Il) On coule la bouillie de résine et de ciment sur des aires non adhérentes relativement plates et on noie dans/cette bouillie la nappe ou bande dé fibres de verre, près de l'une ou chacune des couches extérieures de bouillie, et une ou plusieurs autres nattes ou bandes de fibres de verre intermédiaires 12) On coule la bouillie sur une des faces larges d'une âme po- reuse de fibres de verre de manière à former un panneau isolant dont une des parois extérieures est constituée par la couche à base de gypse et d'amide aldéhyde renforcée par des fibres de verre.
    13) Il est fait usage d'une âme de fibres de verre liées à tra- vers laquelle une couture est pratiquée, à l'aide de longueurs continues de fibres ou filés de verre, de telle manière que des boucles soient formées en saillie sur les faces larges de l'âme, et enrobées dans la bouillie appli- quée, ce qui assure une union plus complète de la couche de ciment-résine avec 1'%ne sur lequel cette couche est appliquée et l'obtention d'un produit unitaire.
    14) La bouillie à base de résine et de ciment est appliquée sur les deux faces de l'âme de manière à constituer des couches de parement con- tinues liées à l'âme, 15) Dans une variante, on applique une couche asphaltique sur une des faces de l'âme et la couche à base de ciment et de résine sur l'au- <Desc/Clms Page number 10> tre face en vue d'obtenir un panneau isolant à l'épreuve des intempéries.
    16) Avant l'incorporation du ciment de gypse et des fibres de verre, on convertit la solution de résine d'amide aldéhyde et d'eau en une mousse, de manière à porter le volume de la matière à trois à cinq fois ce- lui qu'elle possédait initialement, et on incorpore une proportion accrue de fibres de verre (pouvant atteindre 70% en poids de la composition) de telle sorte qu'on obtient un produit extrêmement poreux présentant superfi- ciellement des fissures réparties au hasard qui donnent un aspect particulier et agréable aux faces du produit.
    17) On incorpore un agent moussant pour assurer la formation d'une mousse stable de la solution résineuse.
    18) Le produit moulé est chauffé à une température supérieure à 65 C mais inférieure à 177 C afin d'accélérer le mûrissement du constituant résineux.
    19) Des matières propres à donner de la résine polymérisée par condensation et une poudre de ciment hydraulique sont appliqués sous forme d'un mélange de manière à absorber immédiatement l'humidité mise en liberté par la réaction de condensation des matières de formation de la résine au cours du durcissement, lesdites matières étant présentes à raison de 5 à 70 parties en poids de résine pour 95 à 30 parties en poids de poudre de ciment.
    20) On fait usage de matières donnant naissance à une résine polymérisée par addition d'une poudre de ciment hydraulique dans le rapport de 5 à 70 parties en poids de résine pour 95 à 30 parties en poids de ciment en poudre, et l'on soumet les matières à une hydratation, pendant le cycle de moulage, de manière à provoquer l'absorption de l'humidité par le consti- tuant de ciment, de sorte que la prise de ce constituant est avancée de ce fait et que le volume de ce constituant s'accroit pour compenser le retrait que subit le constituant résineux au cours de son durcissement. b) A titre de produits industriels nouveaux, les produits obte- nus par la mise en oeuvre du procédé spécifiésous a). en annexe 1 dessin.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2588856A1 (fr) * 1985-09-05 1987-04-24 Aeci Ltd Procede de production d'une composition a base de platre et resine et composition obtenue

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2588856A1 (fr) * 1985-09-05 1987-04-24 Aeci Ltd Procede de production d'une composition a base de platre et resine et composition obtenue

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