CA1101281A

CA1101281A - No translation available

Info

Publication number: CA1101281A
Application number: CA255,930A
Authority: CA
Inventors: Pierre Geisen
Original assignee: SOPREMA ET USINES ALSACIENNES D'EMULSIONS REUNIES SARL
Current assignee: SOPREMA ET USINES ALSACIENNES D'EMULSIONS REUNIES SARL
Priority date: 1975-06-30
Filing date: 1976-06-29
Publication date: 1981-05-19
Also published as: FR2316407B1; JPS6245357B2; CH606693A5; GB1512357A; IT1067625B; DK291876A; BE842153A; LU75265A1; DE2628804A1; JPS5237899A; NL7607177A; AT369411B; ES449300A1; DE2628804B2; FR2316407A1; IE43388L; ATA474376A; IE43388B1

Abstract

DE DIVULGATION La présente invention concerne le domaine des matériaux d'étanchement, et a pour objet un procédé de fabrication d'une chape d'étanchéité élastique à haute résistance. Procédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à imprégner de bitume fondu une armature en non-tissé de fibres de polyester, à enduire la surface de cette armature imprégnée d'un mélange bitume-élastomère-résine, et à procéder à la finition de la chape. L'invention est plus particulièrement applicable à la fabrication de chapes d'étanchéité.DISCLOSURE The present invention relates to the field of sealing materials, and relates to a method of manufacturing an elastic sealing cap with high resistance. A method characterized in that it consists essentially in impregnating molten bitumen in a nonwoven reinforcement of polyester fibers, in coating the surface of this reinforcement impregnated with a bitumen-elastomer-resin mixture, and in finishing the screed. The invention is more particularly applicable to the manufacture of sealing screeds.

Description

lZ~
:
La présente invention concerne le domaine des matériaux d'étanchement, et a pour objet un pxocédé de ~abrication d'une ;
chape d'étanchéité élastique à haute résistance.
L'invention a également pour objet une chape d'étanchéité
obtenue par application de ce procédé.
Actuellement, certaines chapes d'étanchéité connue~ sont constituées par une armature en non tissé de fibres de polyester, et par une couche de bitume fillérisé traditionnel.
Il existe également des chapes réalisées avec du bitume amélioré qui présente des caractéristiques élastiques, et avec une armature traditionnelle en voile de verre, ou en tissu de verre. Ce bitume amélioré comporte notamment des hauts pol~nères du type copolymère-bloc polystyrène-polybutadiène-pol~styrène. -Ces chapes existantes ne présentent, cependant, qu'une résistance, un allongement à la rupture, et une élasticité relati- ;
vement faibles. ~-, La présente invention a pour but de pallier ces inconvé- ' nients.
Elle a, en effet, pour objet un procédé de fabrication ~ ~
20 d'une chape d'étanchéité élastique à haute résistance qui consis- ~ ~-te essentiellement à imprégner de bitume ~ondu une armature en non-tissé de fibres de polyester, à enduire la surface de cette armature imprégnée d'un mélange bitume-élastomère-resine et à
procéder à la finition de la chape.
L'imprégnation de l'armature est réalisée dans un bain de bitume fondu présentant un point da ramollissement bille et anneau compris entre 40 et 50 C, une pénétration ~ 25C comprise entre `;
80 et 100, et donnant un résultat inférieur à 0,3 mm au test d'Oliensis relatif aux phénomènes d'exudation. La température de bain d'imprégnation est maintenue entre 160 et 180 C~ l'armature ïZ81 en non tissé de fibres polyester n'étant au contact du bitume que le temps nécessaire à la saturation totale, les rouleaux d'enduction étant juste recouverts d'une fine pellicule de bi*ume. Après essorage de l'armature, on obtient alors un taux d'imprégnation compris entre 230 et 270 % . ~ ;
La préparation du mélange bitume-élastomère-résine est effectuée par introduction d'un bitume, présentant un point de ramollissement bille et anneau compris entre 40 et 50 C, et une pénétxation comprise entre 80 et 100, dans un mél-angeur avec agitateur ancre. Le mélange doit être efficace, mais pas *rop violent pour éviter llocclusion d'air ou de gaz dans la masse liquide, et il a lieu à une température comprise entre 180 et ~0 C. . ...
Un polymère est alors introduit dans le mélangeur sous forme d'une poudre fine dont la granulométrie est comprise entre - -~
200 et 800 ~ , à raison de 3 ~ 15 ~o, de pré~érence 6 ~ 9 ~0 en poids par rapport au bitume. Ce mélange de bitume et de polymère est effectué pendant au moins 45 minutes, de préférence pendant ;~
une heure.
Au cours du~mélange on ajoute une résine, par exemple du type résine hydrocarbonée polydiénique~ de point de ra~ollisse-` ment bille et anneau compris entre 70 et 125 C, de préférence 110 à 120 C et de poids moléculaire moyen compris entre 10~ et 1300, ou du type r;~sine hydrocarbonée thermoplastique polycycli-que à base de polydiène réactif, présentant une insaturation moyenne dont le po:int de ramollissement bille et anneau est ~`
compris entre 80 e-t 115~ C, de préférence 100 à 110 C, et de poids moléculaire compris entre 600 et 700. La quantité de résine ajoutée est comprise entre 2 et 5 %, de préférence 3 ~ en poids 30 par rapport au bitumer lZ ~
:
The present invention relates to the field of materials sealing, and relates to a pxocédé of ~ manufacturing a;
high strength elastic sealing yoke.
The invention also relates to a sealing cap obtained by application of this process.
Currently, some known sealing screeds ~ are constituted by a non-woven reinforcement of polyester fibers, and with a layer of traditional filler bitumen.
There are also screeds made with bitumen improved with elastic characteristics, and with a traditional frame in glass veil, or fabric glass. This improved bitumen includes in particular high pol ~ ners of the copolymer-polystyrene-polybutadiene-pol ~ styrene block type. -These existing screeds, however, only present resistance, elongation at break, and relative elasticity;
very weak. ~ -, The object of the present invention is to overcome these drawbacks.
nients.
It, in fact, relates to a manufacturing process ~ ~
20 of a high-strength elastic sealing yoke which consists of ~ ~ -essentially to impregnate bitumen ~ corrugated a reinforcement polyester fiber nonwoven, to coat the surface of this reinforcement impregnated with a bitumen-elastomer-resin mixture and finish the screed.
The impregnation of the reinforcement is carried out in a molten bitumen having a ball and ring softening point between 40 and 50 C, penetration ~ 25C between `;
80 and 100, and giving a test result of less than 0.3 mm of Oliensis relating to the phenomena of exudation. The temperature of impregnation bath is maintained between 160 and 180 C ~ the armature ïZ81 non-woven polyester fibers not in contact with bitumen than the time required for full saturation, the rollers of coating being just covered with a thin film of bi * ume. After spinning the armature, a rate is then obtained impregnation between 230 and 270%. ~;
The preparation of the bitumen-elastomer-resin mixture is carried out by introduction of a bitumen, having a point of ball and ring softening between 40 and 50 C, and a penetration between 80 and 100, in a mixer with anchor agitator. The mixture must be effective, but not * rop violent to avoid occlusion of air or gas in the mass liquid, and it takes place at a temperature between 180 and ~ 0 C.. ...
A polymer is then introduced into the mixer under form of a fine powder whose particle size is between - - ~
200 and 800 ~, 3 ~ 15 ~ o, pre ~ erence 6 ~ 9 ~ 0 in weight compared to bitumen. This mixture of bitumen and polymer is performed for at least 45 minutes, preferably during; ~
one hour.
During the ~ mixing, a resin is added, for example type polydienic hydrocarbon resin ~ point of ra ~ ollisse-`ball and ring between 70 and 125 C, preferably 110 to 120 C and an average molecular weight between 10 ~ and 1300, or of type r; ~ polycyclic thermoplastic hydrocarbon sine that based on reactive polydiene, having an unsaturation medium whose po: int of softening ball and ring is ~ `
between 80 and 115 ~ C, preferably 100 to 110 C, and molecular weight between 600 and 700. The amount of resin added is between 2 and 5%, preferably 3 ~ by weight 30 compared to bitumer

- 2 _ ,. . . ~ .. . ~ -Z~

Le mélange bitume~elastomère-xésine ainsi obtenu peut ensuite être fillérisé avec des fillers traditionnels tels que calcaire, cendres volantes, poudre d'ardoise, ou autre poudre minérale, dont la granulométrie est inférieure à 80 ~ , la quantité de filler variant entre 10 et 50!% étant de préérence égale à 40 en poids par rapport au mélange complet.
Le mélange bitume-élastomère-résine est ensuite introduit dans une ou deux cuves de surfaça~e, l'armature imprégnée passe alors sur un rouleau trempant dans ce bitume et imprégnant la ~;
face in~érieure de l'armature qui est ainsi chargée de bitume.
En même temps, on déverse du bitume sur la face supérieure de l'armature, qui est de ce ait, également chargée de bitume.
Suivant le réglage de ces deux opérations, les épaisseurs de bitume sur les deux faces peuvent etre différentes, ou non, ~ ~-en fonction des besoins. ~
L'épaisseur totale de la chape est alors réglée par passa- ~`
ge ~ travers des calandres fixes ou mobiles, dont l'espace entre les rouleaux es* réglé suivant l'épaisseur désirée. ~`
La chape subi~ ensuite les opérations de finition usuel-les, telles que protection anti-collage par sablage, par enduc-tion de talc, ou analogue, auto-protection, dans le cas de chape ~;
avec auto-protection, par granulés colores, paillettes minérales, feuilles métalliques, ou feuilles en matière synthétique, refroi-dissement, enroulement, emballage. ~ -L'invention a également pour objet, à titre de produit ind~striel nouveau, une chape d'étanchéité élastique à haute -résistance obtenue par application du procédé déorit ci-dessus.
Cette chape est essentiellement CQnStituée par une arma- -ture en non-tissé de fibres de polyester 9 par un bitume elasti- ;~
que, et par une couche de finition. - 2 _ ,. . . ~ ... ~ -Z ~

The bitumen ~ elastomer-xesin mixture thus obtained can then to be godified with traditional fillers such as limestone, fly ash, slate powder, or other powder mineral, whose particle size is less than 80 ~, the quantity of filler varying between 10 and 50!% being of preference equal to 40 by weight relative to the complete mixture.
The bitumen-elastomer-resin mixture is then introduced in one or two surface tanks ~ e, the impregnated reinforcement passes then on a roller dipping in this bitumen and permeating the ~;
in ~ érieure face of the frame which is thus loaded with bitumen.
At the same time, we pour bitumen on the upper face of the frame, which is this, also loaded with bitumen.
Depending on the setting of these two operations, the thicknesses of bitumen on both sides can be different, or not, ~ ~ -as needed. ~
The total thickness of the screed is then adjusted by passa- ~ `
ge ~ through fixed or mobile calenders, the space between the rollers are * set according to the desired thickness. ~ `
The screed undergone ~ then the usual finishing operations-the, such as anti-sticking protection by sandblasting, by coating tion of talc, or the like, self-protection, in the case of screed ~;
with self-protection, by colored granules, mineral flakes, metallic sheets, or sheets of synthetic material, cooled weaving, winding, packaging. ~ -The subject of the invention is also, as a product ind ~ striel new, an elastic sealing cap with high -resistance obtained by application of the method described above.
This screed is essentially CQnStitué par une arma- -ture in nonwoven of polyester fibers 9 with an elastic bitumen; ~
that, and with a top coat.

- 3 _ .~ . ~ - . , , . ., . .,.. ~.. .

L'armature en non-tissé de fibres de polyester doit sa résistance surtout aux liaisons physiques existan-t entre les fibres, et ne nécessite pour son encollage qu'une dose de colle, ou analogue, relativement ~aible, inlérieure à 10 %.
Cette armature en non-tissé de fibres de polyester présen-te les caractéristiques suivantes :
poids compris entre laS et 500 grammes, de préférence 350 grammes, résistance à la température : point de ramollissement 230 à 250 C, point de ~usion 255 C, .
résistance~au pourrissement, résistance au viellissement, résistance à la corrosion, stabilité dimensionnelle, reprise d'eau minime (inférieure à 0,4 % ) ~-liaison mécanique des fibres, nécessitant seulement 7 % de liant acrylique, résistance à la rupture élevée, dûe à la longueur des ~ibres, à l'aiguilletage~ et au liant, le tableau ci-dessous donnant les 20 résultats de divers essais : ~.

,;:
Essais : Sens longitudinal : Sens transversal : ~-' : ~
: Résistance rupture N/cm : 180 : 90 : Charge à 5 % s 70 ~0 : d'allongement en N/cm : : : ~:
: Allon~ement à rupture ~ : 30 : 40 :

résistance é:Levée a la déchirure amorcée, élasticité relativement élevée : environ 6 ~0, perméabilité à la vapeur d'eau, stabilité dimensionn~lle sous des conditions variées de - 3 _ . ~. ~ -. ,,. .,. ., .. ~ ...

The polyester fiber fleece reinforcement must be resistance especially to the physical links that exist between fibers, and requires only a dose of glue for gluing, or the like, relatively ~ low, less than 10%.
This non-woven polyester fiber reinforcement presents te the following features:
weight between laS and 500 grams, preferably 350 grams, temperature resistance: softening point 230 to 250 C, point of use ~ 255 C,.
resistance to rotting, resistance to aging, corrosion resistance, dimensional stability, minimal water recovery (less than 0.4%) ~ -mechanical fiber bonding, requiring only 7% of acrylic binder, high breaking strength, due to the length of ~ ibres, to needling ~ and to the binder, the table below giving the 20 results of various tests: ~.

,;:
Tests: Longitudinal direction: Cross direction: ~ -': ~
: Breaking strength N / cm: 180: 90 : Charge at 5% s 70 ~ 0 : elongation in N / cm::: ~:
: All ~ ~ at break ~: 30: 40:

resistance é: Lifted to the initiated tear, relatively high elasticity: around 6 ~ 0, permeability to water vapor, dimensional stability ~ lle under various conditions of

- 4 _ Zl~

température et d'humidité, par exemple variation inférieure à
1 % pour une température de 180 C, résistance élevée à la charge ponctuelle, souplesse aux différentes températures, effet de capillarité minime.
Le bitume élastique est const:itué par un mélange de bitume de distillation directe et de polymères thermoplastiques du type copolymère-bloc-polystyrène--polybutadiène-polystyrène, ce mélange contenant des adjuvants sélectionnés, no*amment des ~
10 résines qui permettent d'~btenir des résistances aux intempéries . r '. .
et au vieillissement nettement améliorées.
Ce bitume présente, par exemple, les caractéristiques suivantes :
r .

- point de ramolissement bille et anneau supérieur ~
.!, , 100 C, - pénétration ~ 25 C : de 25 à 35 dixièmes de millimètre, - aucune fissure, lors du pliage à froid jusqu'à - 10 C, - élasticité, avec retour élastique 100 %, supérieure à

La composition inale d'un tel bitume est, par exemple, la suivante : ~:
"~ .
- bitume 80/100 50 %

- Siller calcaire 40 %

- copolymère bloc 7 %
~ :-- résine 3 æ
La couche de ~inition est formée par une protection anti-collage telle que du sable, du talc, ou autre matière minérale ~ine, ou par une auto-protection ormée par des paillettes :
d~ardoise, des granulés colorés, une feuille métallique, ou t ::
analogue.
_ 5 _ ~ ,`

Grâce à l'invention, il est possible de réaliser une chape d'étallchéité qui présente une résistance et un allongement à la rupture particulièrement importantep et une élasticité pas encore at$einte avec les chapes bitumeuses existantes.
A titre d'exemple, une chape d'étanchéité ordinaire obte-nue par application du procédé con~orme à l'inventi.on présente la composition suivante :
Armature en non-tissé de fibres de polyester 0,350 kg/m ~:
Bitume d'imprégnation 0,875 kg/m Bitume élastique fillérisé 3,575 kg/m :
Surfaçage (sable) 0,200 kg/m Poids total 5 ~g/m En variante, une chape avec auto-protection ardoisée obtenue par ce meme procédé présente la composition suivante :
Armature en non-tissé de fibres de polyester -0,350 Xg/m Bitume d'imprégnation 0,875 kg/m Bitume élastique fillerisé 3,575 kg/m Sable 0,100 ~g/m2 Paillettes d'ardoise 0,800 kg/m Poids total 5,70D kg/m La chape d'étanchéité conforme à l'inven-tion trouve son application dans le domaine de l'étanchement de toitures- -terrasses, de parkings sous enrobés bitumeux, d'ouvrages d'art, de cuvelages, de tunnels, de bassins de rétention, de barrages, ~ `~
ou analogues.
Il est également possible, en incorporant au bitume un agent fongicide, d'utiliser cette chape comme étancheité de toitures-terrasses, jardins, résistant ~ la pénétration des : - 6 - : :

l~lZ~i racines.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit. Des modifications restent possibles, notam- :
ment du point de vue des constituants de la chape, sans sor~ir pour autant du domaine de protection de l'invention.
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temperature and humidity, e.g. variation less than 1% for a temperature of 180 C, high resistance to point charge, flexibility at different temperatures, minimal capillary action.
Elastic bitumen is made up of a mixture of direct distillation bitumen and thermoplastic polymers of the copolymer-block-polystyrene - polybutadiene-polystyrene type, this mixture containing selected adjuvants, no * amends ~
10 resins which allow to obtain weather resistance. r '. .
and aging significantly improved.
This bitumen has, for example, the characteristics following:
r.

- softening point ball and upper ring ~
.!,, 100 C, - penetration ~ 25 C: from 25 to 35 tenths of a millimeter, - no cracks, when cold bending down to - 10 C, - elasticity, with elastic return 100%, greater than The inal composition of such bitumen is, for example, the following: ~:
"~.
- bitumen 80/100 50%

- Siller limestone 40%

- block copolymer 7%
~: -- resin 3 æ
The initial layer is formed by an anti-bonding such as sand, talc, or other mineral material ~ ine, or by self-protection shaped by glitter:
slate, colored granules, metal foil, or t ::
similar.
_ 5 _ ~, `

Thanks to the invention, it is possible to make a screed of waterproofness which exhibits resistance and elongation to the particularly significant rupture and elasticity not still at $ einte with existing bituminous screeds.
For example, an ordinary waterproofing screed obtains naked by application of the process con ~ elm to the inventi.on presents the following composition:
Fiber nonwoven reinforcement polyester 0.350 kg / m ~:
Impregnation bitumen 0.875 kg / m Residualized elastic bitumen 3,575 kg / m:
Surfacing (sand) 0.200 kg / m Total weight 5 ~ g / m Alternatively, a screed with slate self-protection obtained by this same process has the following composition:
Fiber nonwoven reinforcement polyester -0.350 Xg / m Impregnation bitumen 0.875 kg / m Fillerized elastic bitumen 3,575 kg / m Sand 0.100 ~ g / m2 Slate flakes 0.800 kg / m Total weight 5.70D kg / m The sealing cap according to the invention finds its application in the field of roof waterproofing - -terraces, bituminous coated parking lots, engineering structures, of casings, tunnels, retention basins, dams, ~ `~
or the like.
It is also possible, by incorporating a bitumen fungicide agent, use this screed as a waterproofing flat roofs, gardens, resistant to penetration by : - 6 -::

l ~ lZ ~ i roots.
Of course, the invention is not limited to the mode of realization described. Modifications are still possible, including:
ment from the point of view of the components of the yoke, without going out provided the scope of protection of the invention.
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Claims

The embodiments of the invention, concerning the-which an exclusive property right or privilege is claimed, are defined as follows:

1. Method of manufacturing a waterproofing screed high resistance elasticity, characterized in that it essentially consists of impregnating a reinforcement with non-woven of polyester fibers, by scrolling over coating rollers, immersed in a bitumen bath melted at a temperature between 160 and 180 ° C, at coat the surface of this impregnated reinforcement with a mixture bitumen-elastomer-resin, obtained by effective mixing, but not too violent in an anchor mixer, at a temperature between 180 and 200 ° C, bitumen, a polymer in the form of a fine powder, and a resin added during the mixing operation, and to proceed when finishing the screed by applying a layer of anti-sticking protection consisting of sand or talc, or a self-protective layer consisting of pail-slate lettes or colored granules.

2. Method according to claim 1, characterized in that it consists in filling the bitumen-elas mixture-resin-resin with fillers chosen from limestone, fly ash and slate powder.

3. High resistance sealing cap, characteristic which is essentially constituted by a polyester fiber nonwoven reinforcement having the following features:

- weight between 125 and 500 grams, - softening point between 230 and 250 ° C, - melting point at 255 ° C, - water intake less than 0.4%, - mechanical bonding of fibers requiring 7% of acrylic binder, - breaking strength: 180N / cm in the longitudinal direction tudinal and 90N / cm in the transverse direction, - elongation at break: 30% in the longitudinal direction dinal and 40% in the transverse direction, - elasticity of around 6%, - dimensional stability with less variation at 1% for a temperature of 180 ° C, by a bitumen impregnating this reinforcement having the following features:

- ball and ring softening point between 40 and 50 ° C, - penetration at 25 ° C between 80 and 100, - result less than 0.3 mm in the Oliensis test, by an elastic bitumen constituted by a mixture of bitumen direct distillation, the characteristics of which are:

- ball and ring softening point between 40 and 50 ° C, - penetration at 25 ° C between 80 and 100, and of polymers thermoplastics of the copolymer-block-polystyrene-poly- type butadiene-polystyrene, and by adjuvants constituted by resins of the polydienic hydrocarbon resin type, - ball and ring softening point between 70 and 125 ° C, - of average molecular weight between 1000 and 1300, or by resins of the thermo-hydrocarbon resin type polycyclic plastic based on reactive polydiene present both an average unsaturation, - whose ball and ring softening point is between 80 and 115 ° C, and - of molecular weight between 600 and 700, and by a finishing layer formed by a protection anti-sticking constituted by sand, talc or by a self-protection formed by slate flakes, colored granules.

4. Screed according to claim 3, characterized in that the non-woven polyester fiber reinforcement has a weight of 350 grams.

5. Screed according to claim 3, characterized in that resins of the poly- hydrocarbon resin type diene have a ball and ring softening point between 110 and 120 ° C and those of the hydro-polycyclic thermoplastic carbon based on polydiene reagent with medium unsaturation have a point ball and ring softening between 80 and 115 ° C,

6. Screed according to claim 3, characterized in that the elastic bitumen has the characteristics following ques:

- ball and ring softening point higher than 100 ° C
-penetration at 25 ° C: from 25 to 35 tenths of a millimeter;
-no crack when cold bending down to -10 ° C;
-elasticity, with elastic return 100%, greater than 2000%.

7. Screed according to claim 3 or 6, charac-that the elastic bitumen is composed of:

8. Screed according to claim 3, 4 or 5, ca-characterized in that its final composition is as follows:

9. Screed according to claim 3, 4 or 5, charac-terized in that its final composition is as follows: