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REVETEMENT POUR MATERIAUX
DE CONSTRUCTION
La présente invention concerne un revêtement pour matériaux de construction, ainsi qu'un procédé de sa mise en oeuvre. L'invention s'applique tout particulièrement à la cons- truction ou pose de murs, toits, planchers ou autres éléments et parties de bâtiments.
A l'heure actuelle, et spécialement dans les pays sous-développés, le besoin se fait sentir d'une technique de bâtiment économique ne nécessitant pas de main-d'oeuvre spé- cialisée. La présente invention résoud ce problème : elle permet l'érection rapide de toutes sortes de constructions et ouvrages, avec un prix de revient abaissé, le travail pouvant être exécuté par une main-d'oeuvre qui ne possède pas la for- mation indispensable à la maçonnerie classique. L'invention
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conduit, en outre, à une amélioration notable de la résistance des constructions, tant mécanique qu'aux intempéries, grâce aux propriétés remarquables du nouveau revêtement ; en effet, celui- ci présente une résistance à la rupture beaucoup plus élevée que celle des revêtements et liants utilisés, jusqu'à présent, dans le bâtiment.
Le nouveau procédé, utilisé dans le cadre de la pré- sente invention, consiste à poser les éléments de construction, tels que briques, pierres, blocs de béton ou autres, les uns sur les autres , -comme en maçonnerie classique mais sans aucun mortier ou liant d'interposition - et à enduire ensuite une ou les deux faces de la paroi ou du mur, ainsi construit, au moins suivant les lignes de jonction des éléments, avec une composi- tion plastique, chaude, thermoplastique ou thermodurcissable, chargée de fibres.
Suivant une caractéristique importante de l'invention, les fibres, dispersées dans la composition plastique, ont des longueurs comprises entre 5 et 15 mm, de préférence entre 7 et 13 mm, des longueurs de 10 à 13 mm étant particulièrement re- commandables.
Selon un autre trait préféré de l'invention, les fi- bres employées sont des bouts de fil composé d'une pluralité de filaments, notamment des fragments de fil torsadé ; la su- périorité de telles fibres sur les filaments unitaires est ma- nifeste, en particulier pour les fibres de verre, et elle per- met de n'utiliser qu'environ 1 à 15% en poids de celles-ci, là où 40 à 50% de filaments unitaires seraient nécessaires pour. atteindre le même résultat.
Conformément à l'invention, diverses fibres organi- ques et minérales peuvent être utilisées à condition qu'elles
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ne subissent pas d'altération à des températures de l'ordre de 120 à 180 C. D'autre part, les fibres doivent présenter une assez forte résistance à la rupture, de préférence de l'ordre de 35kg/mm2 ou plus.'C'est ainsi que peuvent être très avantageusement employées des fibres de verre, de polyesters, polyamides, polycarbonates, rayonne, sisal, jute agave, chan- vre de manille, etc., alors que l'amiante, le coton ou la lai- ne conviennent mal. D'excellents résultats sont obtenus avec des fils de polyester à partir d'une teneur pondérale de 1%, et encore meilleurs si cette teneur est plus élevée.
D'une façon générale, la proportion pondérale de fibre, dans le revêtement selon l'invention, peut varier de 1 à 50%, mais, avec des fils de qualités préférées, susindi- quées, cette proportion n'est plus que d'environ 1 à 15%.
Les nouveaux revêtements peuvent être à base de di- verses matières plastiques, telles que par exemple résines époxy, urée-formaldéhyde, phénol-formaldéhyde, mélamine- formaldéhyde, polyester, alkyd, polyoléfines, polyvinyliques, polyacryliques, polyamides, coumarone-indène, etc. Cependant, des résultats particulièrement favorables et économiques sont obtenus, lorsque l'excipient plastique du revêtement est cons- titué par du soufre.
Une forme d'exécution préférée de l'invention est - par conséquent - celle, dans laquelle la fibre est dispersée dans du soufre. Pour cela, le soufre de pureté industrielle, soit 97 à 99,94%, est utilisable, et sa teneur dans le revête- ment varie en général entre 50 à 95% en poids, et de préfé- rence de 85 à 95%.
Les meilleurs enduits au soufre, selon l'invention, contiennent également une proportion adéquate d'une ou de
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plusieurs substances qui rendent le soufre plus plastique. La souplesse et la résistance au choc du revêtement sont ainsi améliorées. Tous plastifiants connus peuvent être employés à cet effet, notamment des polysulfures aliphatiques ou/et aroma- tiques, à condition d'être stables à la températures d'applica- tion de l'enduit, c'est-à-dire entre 120 et 180 C en général.
Dans une des formes d'exécutions préférées de l'in- vention, le soufre est plastifié par l'adjonction d'un polysul- fure arylique, dans lequel des séquences d'atomes de soufre sont reliés par des groupes organiques à noyau aromatique.
C'est ainsi qu'un bon plastifiant est un polysulfure de sty- rène, caractérisé par la présence d'éléments successifs -C2H3-C6H5-S16- dans sa molécule, connu dans le commerce sous la dénomination THIOKOL ZM-399.
Un autre plastifiant de ce type est un polymère à éléments -CH2-C6H4-CH2-Sx où x est un nombre entier, par exemple 2.
D'une façon générale, ces plastifiants préférés sont des poly- mères, dans lesquels se répètent les éléments -RZx- x étant un nombre entier, le plus souvent 2 à 16, tandis que R est un groupe arylène, de préférence vinyl- ou alcène- arylène; la présence des groupes vinyliques ou alcényles, com- binés avec des aryles, conduit en effet à des résultats excep- tionnellement bons.
Un autre type de plastifiants, préférés pour la réa- lisation de l'invention, sont des polysulfures aliphatiques contenant des groupes éther. De tels polymères sont notamment les polysulfures formés par la répétition des groupes
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-SxCH2CH20CrI2OCH2H2Sx- dont un exemple, connu sous la dénomination commerciale de THIOKOL LP-3, est caractérisé par x=4; un poids moléculaire d'environ 1 000 et une viscosité voisine de 10 poises à 25 C.
Les deux types de plastifiants préférés, cités plus haut, présentent l'avantage d'être inodores, contrairement aux autres polysulfures. En outre, ils ne conduisent pas au bru- nissement de l'enduit au soufre par chauffage, comme le fait le tétrasulfure de polyéthylène ; leur présence empêche, ou réduit au minimum, la tendance à l'accroissement de la visco- sité du soufre à la suite du chauffage au-dessus du point de fusion de ce dernier ; les qualités des enduits selon l'inven- tion sont ainsi améliorées.
La proportion de plastifiant est, le plus souvent, de 1 à 30% - ou mieux de l'ordre de 10% - en poids de l'enduit.
Il est recommandable d'employer des mélanges des 2 types de plastifiants préférés, susindiqués, notamment des poly- sulfures THICKOLS, désignés respectivement par LP-3 et ZN-399, qui peuvent être associés tous deux à parties égales ou en d'autres rapports pondéraux.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, il est utile d'incorporer aux nouveaux enduits une faible quanti- té de substance basique, par exemple une amine ou un carbonate . alcalin ou alcalino-terreux. Le carbonate de calcium convient tout particulièrement. Les matières basiques permettent d'accé- lérer l'introduction du plastifiant dans le soufre ; elles amé- lieront les propriétés mécaniques du revêtement et, en outre, neutralisent toute acidité possible du plastifiant ou celle qui pourrait se former dans l'enduit.
La proportion de substance basique à ajouter peut .
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varier, mais elle est en général d'environ 0,5 à 2%, et de préférence 1%, en poids de l'enduit.
Bien entendu, la composition suivant l'invention peut contenir divers adjuvants supplémentaires, tels que char- ges, pigments, colorants ou autres, dont l'emploi est connu pour les enduits habituels.
Les revêtements suivant l'invention sont appliqués, sur les surfaces à traiter à chaud, à l'état liquide ou pâ- teux, l'excipient plastique ou le soufre étant fondu. Cela sous-entend en général une température d'application d'environ 1200 à 180 C. L'enduit peut être étalé, sur les surfaces à traiter, par tous moyens connus, notamment à la brosse, au rouleau, au pistolet, etc.
Comme déjà indiqué plus haut, un des grands avan- tages du nouveau revêtement réside en ce qu'il suffit d'ap- pliquer l'enduit sur une ou les deux faces d'un mur ou d'une paroi, formé par la simple superposition d'éléments, tels que briques, blocs, planches, etc., ces éléments n'étant pas préalablement liés entre eux par un liant ou mortier selon la maçonnerie classique. Cela procure un gain de temps consi- dérable et évite les aléas de la préparation et de l'applica- tion du mortier, qui exigent une certaine technicité.
Néanmoins, on peut - s'il y a lieu - se servir de l'enduit suivant l'invention, à la place et à la manière du mortier classique, pour lier encore plus intimement, entre eux, les éléments de la construction, bien qu'en général ce- la ne soit pas nécessaire.
L'application de l'enduit suivant l'invention con- siste à le chauffer d'abord pour l'amener à l'état pâteux ou liquide, et l'étaler ensui.te sur la surface à traiter. Cette
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dernière opération a lieu en général entre 120 et 180 C, soit 130 à 175 pour la composition à base de soufre. L'épaisseur du revêtement peut varier, selon les cas, entre des larges li- mites ; sur une maçonnerie elle est en général de l'ordre de 1 à 3 mm. Pour une telle épaisseur, la solidification de l'en- duit est rapide, généralement de 30 à 300 secondes ; il est cependant préférable d'attendre un peu plus longtemps, par exemple 10 à 15 minutes, avant de déplacer - s'il y a lieu - les objets ou structures revêtus.
La durée de durcissement dé- pend, dans chaque cas particulier, de la nature et de la pro- portion de plastifiant présent dans l'enduit.
Bien que l'invention soit particulièrement pratique .Pour la maçonnerie, c'est-à-dire pour la construction de murs ou panneaux en briques, blocs de béton, pierres ou matériaux similaires, et des toits en tuiles, elle s'applique parfaite- ment d'autres matériaux, par exemple céramique, bois, mas- ses comprimées à base de bois ou/et amiante ou autres. C'est ainsi qu'un toit peut être construit par l'application de l'enduit suivant l'invention sur des panneaux de fibre de bois placée bout-à-bout, Le revêtement rend également des ser- vices, lorsqu'on a besoin d'une bonne jonction de différents matériaux entre eux, par exemple du bois avec de la maçonnerie. Plus les matériaux à assembler sont poreux, plus solide est laur jonction.
L'invention est illustrée non limitativement par l'exemple qui suit.
EXEMPLE
Un mur d'environ 2,4 m de haut sur 3,1 m de long, avec au centre une fenêtre, a été construit par empilement de blocs en béton de 20 x 20 x 40 cm, pesant chacun environ /
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1.6 kg. Ces blocs étaient simplement posés les uns sur les au- tres, sans aucun liant ni mortier entre leurs surfaces en con- tact, Lorsque le mur a atteint le haut de l'ouverture de la fenêtre, on a surplombe celle-ci d'un linteau préparé de la façon sui- vante : trois blocs de béton ont été mis ur le sol, côte--à- côte, en contact mutuel, après quoi les lignes de leurs jonc- tions verticales furent recouvertes de la composition de :
90 parties en poids de soufre ;
6,5 " de plastifiant constitué par un mélange en par- ties égales des deux THIOLOLS signales plus haut, ZM-399 et LP-3;
3 " de fibres de verre en fils à polyfilaments de longueur moyenne de 12 à 13 mm;
0,5 " de substance colorante; le tout étant chauffe entre 1350 et 175 et homogénéise, a
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Cette application eut lieu à 175 c. L'enduitldurci en 30 se-* sondes, après quoi le linteau ainsi formé, fut posé en haut de lafenêtre, et l'on a termina 1 érection du panneau de mur, en posant d'autres blocs de part et d'autre du linteau.
Le muc fut alors enduit de la composition susindiquée, sur ses deux faces, l'enduit ôtant à 170 C. Le revêtement avait une épaisseur d'environ 1,6 mm, et sa solidification a pris 30 se- condes.
Le panneau de mur, fixé de cette façon, non seulement était plus résistant qu'un panneau construit à la manière habituelle avec du mortier assemblant des blocs. de même sorte, mais en- core était-il hydrofuge et décoratif.
L'érection décrite du panneau de mur a duré 30 minutes ;d'au- tre part, l'enduction par projection à chaud, au pistolet, a
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demandé également 30 minutes ; l'opérationtoute entière a donc pris 1 heure, tandis qu'il faut 2 à 3 heures pour effec- tuer-la construction d'un panneau des mêmes dimensions par la maçonnerie classique, avec du mortier comma liant entre les blocs, En outre, le panneau suivant l'invention est hydrofuge immé- diatement âpres sa construction, alors que, pour hydrofuger les murs classiques, il faut un traitement supplémentaire, qui peut être appliqué seulement au bout d'un temps assez long, après le s6chage complet du mortier.
Essais du panneau Au moyen d'une chaîne, passée par l'ouverture de la fenêtre, on a soulevé le panneau au-dessus du sol, à l'aide d'une grue.9 On l'a ensuite reposé verticalement sur le sol, et aucune dé- térioration n'a été constatée. Finalement, le panneau fut pous- sé jusque ce qu'il tombe à plat sur le sol les détériora- tions de ses joints étaient alors minimes,
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COATING FOR MATERIALS
OF CONSTRUCTION
The present invention relates to a coating for building materials, as well as to a method of its implementation. The invention applies most particularly to the construction or installation of walls, roofs, floors or other elements and parts of buildings.
At the present time, and especially in the underdeveloped countries, there is a need for an economical building technique which does not require skilled labor. The present invention solves this problem: it allows the rapid erection of all kinds of constructions and works, with a lower cost price, the work being able to be carried out by a labor force which does not have the essential training. classical masonry. The invention
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leads, moreover, to a notable improvement in the resistance of constructions, both mechanical and weathering, thanks to the remarkable properties of the new coating; in fact, the latter has a much higher breaking strength than that of the coatings and binders used up to now in the building industry.
The new process, used within the framework of the present invention, consists in laying the construction elements, such as bricks, stones, concrete blocks or the like, one on top of the other, like in conventional masonry but without any mortar. or interposition binder - and then to coat one or both sides of the wall or the wall, thus constructed, at least along the junction lines of the elements, with a plastic, hot, thermoplastic or thermosetting composition, charged with fibers.
According to an important characteristic of the invention, the fibers, dispersed in the plastic composition, have lengths of between 5 and 15 mm, preferably between 7 and 13 mm, lengths of 10 to 13 mm being particularly recommendable.
According to another preferred feature of the invention, the fibers used are ends of yarn composed of a plurality of filaments, in particular fragments of twisted yarn; the superiority of such fibers over unitary filaments is evident, particularly for glass fibers, and allows only about 1 to 15% by weight thereof to be used, where 40 to 50% unit filaments would be required for. achieve the same result.
According to the invention, various organic and inorganic fibers can be used provided that they
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do not undergo alteration at temperatures of the order of 120 to 180 C. On the other hand, the fibers must exhibit a fairly high tensile strength, preferably of the order of 35 kg / mm2 or more. It is thus that fibers of glass, polyesters, polyamides, polycarbonates, rayon, sisal, jute agave, manila hemp, etc. can be very advantageously used, while asbestos, cotton or wool. do not fit badly. Excellent results are obtained with polyester yarns from a weight content of 1%, and even better if this content is higher.
In general, the proportion by weight of fiber in the coating according to the invention can vary from 1 to 50%, but, with yarns of the preferred qualities mentioned above, this proportion is no more than about 1 to 15%.
The new coatings can be based on various plastics, such as for example epoxy resins, urea-formaldehyde, phenol-formaldehyde, melamine-formaldehyde, polyester, alkyd, polyolefins, polyvinyls, polyacrylics, polyamides, coumarone-indene, etc. . However, particularly favorable and economic results are obtained when the plastic excipient for the coating is constituted by sulfur.
A preferred embodiment of the invention is - therefore - that in which the fiber is dispersed in sulfur. For this, sulfur of industrial purity, ie 97 to 99.94%, can be used, and its content in the coating generally varies between 50 to 95% by weight, and preferably from 85 to 95%.
The best sulfur coatings according to the invention also contain an adequate proportion of one or more
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several substances that make sulfur more plastic. The flexibility and impact resistance of the coating are thus improved. All known plasticizers can be used for this purpose, in particular aliphatic or / and aromatic polysulphides, provided they are stable at the application temperature of the coating, that is to say between 120 and. 180 C in general.
In one of the preferred embodiments of the invention, the sulfur is plasticized by the addition of an aryl polysulfide, in which sequences of sulfur atoms are linked by organic groups having an aromatic ring.
Thus, a good plasticizer is a styrene polysulphide, characterized by the presence of successive elements -C2H3-C6H5-S16- in its molecule, known commercially under the name THIOKOL ZM-399.
Another such plasticizer is a -CH2-C6H4-CH2-Sx-membered polymer where x is an integer, for example 2.
In general, these preferred plasticizers are polymers, in which the elements -RZx- x being an integer, most often 2 to 16, are repeated, while R is an arylene group, preferably vinyl- or alkene-arylene; the presence of vinyl or alkenyl groups, combined with aryls, in fact leads to exceptionally good results.
Another type of plasticizers, preferred for carrying out the invention, are aliphatic polysulfides containing ether groups. Such polymers are in particular polysulfides formed by the repetition of groups
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-SxCH2CH20CrI2OCH2H2Sx-, an example of which, known under the trade name of THIOKOL LP-3, is characterized by x = 4; a molecular weight of about 1000 and a viscosity of about 10 poises at 25 C.
The two preferred types of plasticizers, mentioned above, have the advantage of being odorless, unlike other polysulfides. In addition, they do not lead to the burning of the sulfur coating on heating, as does polyethylene tetrasulphide; their presence prevents, or minimizes, the tendency to increase the viscosity of sulfur upon heating above the melting point of the latter; the qualities of the coatings according to the invention are thus improved.
The proportion of plasticizer is most often from 1 to 30% - or better of the order of 10% - by weight of the coating.
It is advisable to use mixtures of the 2 types of preferred plasticizers mentioned above, in particular of the THICKOLS poly-sulfides, designated respectively by LP-3 and ZN-399, which can both be combined in equal parts or in other ratios. weight.
According to another characteristic of the invention, it is useful to incorporate in the new coatings a small amount of basic substance, for example an amine or a carbonate. alkaline or alkaline earth. Calcium carbonate is particularly suitable. The basic materials make it possible to accelerate the introduction of the plasticizer into the sulfur; they will improve the mechanical properties of the coating and, in addition, neutralize any possible acidity of the plasticizer or that which could form in the coating.
The proportion of basic substance to be added can.
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vary, but is generally about 0.5 to 2%, and preferably 1%, by weight of the coating.
Of course, the composition according to the invention can contain various additional adjuvants, such as fillers, pigments, dyes or others, the use of which is known for the usual coatings.
The coatings according to the invention are applied to the surfaces to be heat treated, in the liquid or pasty state, the plastic excipient or the sulfur being molten. This generally implies an application temperature of around 1200 to 180 C. The coating can be spread on the surfaces to be treated by any known means, in particular with a brush, a roller, a spray gun, etc.
As already indicated above, one of the great advantages of the new coating is that it suffices to apply the coating to one or both sides of a wall or a wall, formed by the simple superposition of elements, such as bricks, blocks, boards, etc., these elements not being previously linked to each other by a binder or mortar according to conventional masonry. This saves considerable time and avoids the vagaries of preparation and application of the mortar, which require a certain technical skill.
Nevertheless, we can - if necessary - use the plaster according to the invention, instead of and in the manner of conventional mortar, to bind even more intimately, between them, the elements of the construction, although that in general this is not necessary.
The application of the coating according to the invention consists in heating it first to bring it to the pasty or liquid state, and then to spread it on the surface to be treated. This
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last operation generally takes place between 120 and 180 ° C., ie 130 to 175 for the sulfur-based composition. The thickness of the coating can vary, depending on the case, between wide limits; on masonry it is generally of the order of 1 to 3 mm. For such a thickness, solidification of the coating is rapid, generally 30 to 300 seconds; it is however preferable to wait a little longer, for example 10 to 15 minutes, before moving - if necessary - the coated objects or structures.
The hardening time depends, in each particular case, on the nature and the proportion of plasticizer present in the coating.
Although the invention is particularly practical. For masonry, that is to say for the construction of walls or panels made of bricks, concrete blocks, stones or similar materials, and tiled roofs, it is perfectly applicable - other materials, for example ceramic, wood, compressed masses based on wood or / and asbestos or others. Thus a roof can be built by applying the coating according to the invention on wood fiber panels placed end to end. The coating also provides services, when one has need a good junction of different materials with each other, for example, wood with masonry. The more porous the materials to be assembled, the stronger the junction.
The invention is illustrated without limitation by the example which follows.
EXAMPLE
A wall about 2.4 m high by 3.1 m long, with a window in the center, was constructed by stacking concrete blocks of 20 x 20 x 40 cm, each weighing approximately /
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1.6 kg. These blocks were simply placed on top of each other, without any binder or mortar between their contacting surfaces. When the wall reached the top of the window opening, it was overlooked by a lintel prepared as follows: three concrete blocks were put on the ground, side by side, in mutual contact, after which the lines of their vertical junctions were covered with the composition of:
90 parts by weight of sulfur;
6.5 "of plasticizer consisting of a mixture in equal parts of the two THIOLOLS mentioned above, ZM-399 and LP-3;
3 "of glass fibers in polyfilament yarns of average length of 12 to 13 mm;
0.5 "of coloring substance; the whole being heated between 1350 and 175 and homogenized, a
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This application took place at 175 c. The plaster cured in 30 seconds, after which the lintel thus formed was placed at the top of the window, and the erection of the wall panel was completed, by placing more blocks on either side of the window. lintel.
The mucus was then coated with the above composition on both sides, removing the coating at 170 ° C. The coating was about 1.6 mm thick, and its solidification took 30 seconds.
The wall panel, fixed in this way, was not only stronger than a panel constructed in the usual way with mortar joining blocks. similar, but still it was water repellent and decorative.
The described erection of the wall panel lasted 30 minutes; on the other hand, the coating by hot spraying, with a spray gun, was
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also asked for 30 minutes; The whole operation therefore took 1 hour, while it takes 2 to 3 hours to complete the construction of a panel of the same dimensions by conventional masonry, with mortar as a bonding agent between the blocks. the panel according to the invention is water repellent immediately after its construction, whereas, in order to water repellent conventional walls, an additional treatment is required, which can be applied only after a rather long time, after the complete drying of the mortar. .
Testing the panel Using a chain, passed through the window opening, the panel was raised above the ground using a crane. 9 It was then placed vertically on the ground , and no deterioration was observed. Finally, the panel was pushed until it fell flat on the ground the deterioration of its joints was then minimal,