Procédé de fabrication de coulis; mortiers et bétons hydrauliques Selon le brevet principal, l'invention a pour objet un procédé de fabrication de coulis, mortiers et bétons hydrauliques à.
base de ciment selon lequel, en vue du renforcement de la texture cristalline du ciment employé pour leur fabrication, on ajoute aux composants de ces produits un liant visqueux, durcissable et possédant à l'état solide une résistance propre, préalablement fixé sur un support solide pulvérulent dont les grains ont des dimensions inférieures à 80 g. Ce liant est de préférence chimiquement neutre avant durcissement à l'égard de l'eau et des divers composants du produit, et compati ble avec l'hydratation du ciment.
Les produits hydrauliques obtenus selon ce procédé présentent des caractères mécaniques améliorés par rap port aux produits obtenus selon les procédés antérieurs. Cette amélioration concerne tant les résistances à la trac tion, à la compression et à la flexion, que les qualités physiques telles que la compacité, l'imperméabilité et la résistance au gel.
Dans un exemple cité dans le brevet principal, en l'occurence celui de la fabrication d'un coulis tradi tionnel pour câbles de béton précontraint et composé uniquement de ciment et d'eau (100 kg de ciment C.P.A. 210/325 pour 42 litres d'eau), on a prélevé 25 kg de ciment qu'on a utilisés comme support solide à 3 kg de résine qui est, de préférence, une résine époxy dont le durcisseur est constitué par une amine aliphatique, le coulis définitif étant ainsi constitué par le mélange de ciment et d'eau, d'une part, et par la résine fixée sur son support solide, d'autre part.
Dans un autre exemple de réalisation, il s'agit de fabriquer un béton hydraulique composé de cailloux, gravillons, sable, ciment et eau au dosage de 160 litres par m3 . Dans ce cas, on a incorporé à la fin du malaxage du béton traditionnel dont le dosage en eau avait été diminué de 40 litres par m3, 30 kg de résine du type précédent fixé sur 90 kg de support solide indifférem- ment de nature calcaire ou siliceuse, mais constitué de grains de diamètre inférieur à 80 Nt.
Le rappel de ces deux exemples de fabrication montre que les produits obtenus sont mis en oeuvre avec des dosages en eau inférieurs aux dosages nécessaires selon les procédés antérieurs ; les expériences réalisées sur ces produits ont conduit à affirmer non seulement que les retraits sont dans tous les cas inférieurs à ceux des matériaux traditionnels, comme le montre l'augmen tation des temps de fissurabilité, mais encore que la cohésion des matériaux fabriqués est également meilleure que celle des produits traditionnels, ce qui permet de les appliquer à de nombreux usages sans risque de ségré gation.
Bien que les quantités de résine introduites dans les composants des coulis, mortiers et bétons soient très inférieures à celles qui étaient nécessaires dans les procé dés antérieurs, il n'en demeure pas moins vrai qu'elles restent importantes.
La présente invention a donc pour but la fabrication de coulis, mortiers et bétons dans laquelle l'adjonction de la résine est notablement réduite et, à cet effet, le pro cédé de fabrication est caractérisé en ce qu'il consiste à enrober préalablement par le liant visqueux, le support solide comportant des grains de diamètre supérieur à 80 #t puis à broyer ledit support solide pré-enrobé, pour amener les grains à un diamètre inférieur à 80 R.
Il est souvent avantageux d'utiliser un support solide qui soit pré-enrobé par un durcisseur du type amidoamine ou polyamine aliphatique et qui soit du clinker comportant des grains de diamètre supérieur à 2 mm.
Les produits obtenus sont susceptibles de constituer des revêtements de surface pour plaques de béton.
Le fait d'enrober des grains de diamètre supérieur à 80 @t puis de les broyer pour les ramener à un diamètre inférieur à 80 R, permet de réduire notablement les quantités de liant visqueux.
En effet, on a constaté qu'il n'était pas nécessaire d'enrober les grains de support solide par une épaisse couche de résine. Ceci a donc amené les inventeurs à utiliser des grains de clinker de diamètre égal ou supé rieur à 2 mm, à les enrober par un durcisseur dont la quantité introduite correspond à la quantité de résine de base utilisée, puis à broyer les grains de clinker, dans un broyeur à boulets par exemple, pour obtenir des grains de diamètre inférieur à 80 [, ;
de ce fait, on réalise un accroissement de la surface spécifique dudit support solide<B>;</B> on incorpore ensuite la résine époxy en quantité telle que les grains de diamètre inférieur à 80 #t présen tent une couche de résine quasi monomoléculaire. Les expériences mises en aeuvre selon ce procédé ont montré que les coulis, mortiers et bétons fabriqués présentent la même amélioration des caractères mécaniques, physiques et rhéologiques.
Il va de soi que le constituant destiné à enrober le produit solide peut être mélangé directement ou non aux autres constituants du liant visqueux. C'est ainsi que, lorsque les grains enrobés sont conservés, la résine de base n'est ajoutée à ces grains enrobés qu'au moment de leur utilisation.
A titre d'exemples, on va citer deux réalisations qui concernent respectivement un coulis d'injection et un béton hydraulique. <I>Exemple 1</I> Coulis d'injection pour câbles de béton précontraint et composé uniquement de ciment et d'eau.
Un coulis traditionnel est composé de<B>100</B> kg de ciment C.P.A. 210/325 pour 42 litres d'eau.
Selon le procédé de l'invention, on diminue la quantité de ciment d'environ 25 kg qu'on remplace par du clinker constitué par des grains de diamètre égal à 2 mm, et mélangé ou non à du gypse. Les grains de clin- ker sont enrobés par un poids de durcisseur correspon dant à un poids total en résine égal à 1,5 kg, ce qui cor respond à 6 % du poids du support solide, la résine étant, par exemple, une résine époxy.
Ce pré-enrobage étant réalisé, on introduit les grains de clinker dans un broyeur à boulets pour obtenir, à la sortie du broyeur, des grains enrobés de diamètre inférieur à 80 [,. Ces grains pré- envorés sont ensuite mélangés à la résine avant d'être introduits dans le mélange constitué par du ciment et de l'eau. <I>Exemple 2</I> Fabrication d'un béton hydraulique.
De la même manière que précédemment, on enrobe les grains d'un support solide constitué par exemple par des granulats de 0,2 mm de diamètre ou du clinker, par un durcisseur, ces grains enrobés sont ensuite broyés et mélangés dans une résine dont la quantité est telle que le poids total du liant visqueux (résine et durcisseur) soit égal à 0,8 % par rapport au poids total des granulats, puis on procède à la confection du béton comme opéré habi tuellement.
De ces deux exemples, il ressort qu'à chaque fois le poids total de résine utilisé est égal à la moitié de celui utilisé selon le procédé du brevet principal.
En outre, le fait de pré-enrober les grains du support solide, avant d'être mélangés à la base de la résine, offre la possibilité de pouvoir conserver ces grains pré-enrobés et de ne les mélanger avec la base de la résine qu'à des dates ultérieures. Il va de soi que pour pouvoir utiliser ces supports solides pré-enrobés à différents intervalles de temps, il est nécessaire de les conserver dans une enceinte étanche, à l'abri de l'air et de l'humidité.
Il est bien entendu que si le liant visqueux est à un seul composant, il n'est plus nécessaire de procéder au mélange des grains pré-enrobés avec la résine de base puisque c'est cette dernière qui est utilisée pour le pré- enrobage.
Les produits obtenus conformément au procédé ci- dessus sont susceptibles d'être utilisés dans de nombreu ses applications ; parmi ces applications, on peut citer celle relative à un revêtement de surface résistant pour plaques de béton à base de ciment et constitué par un mortier conforme à l'invention, les plaques de béton pou vant être utilisées, par exemple, pour constituer des chaussées rigides ou des façades de bâtiments.
Dans le premier cas, le revêtement ou enduit qui est générale ment un mortier traditionnel, doit assurer une bonne conservation du béton et réaliser une surface résistante à l'usure ou à la corrosion. Pour absorber les dilatations du béton et du mortier d'enduction dues aux conditions atmosphériques et à l'effort auxquels sont soumis lesdits revêtements par le roulage continu des véhicules, on ménage, à la surface de la chaussée, des rainures pro fondes perpendiculaires à la voie de roulement de la chaussée.
Or, les mortiers traditionnels étant peu compacts, ces rainures disparaissent au bout de quelques années et il peut se produire un glissement du revê tement.
En ce qui concerne le revêtement de chaussées nouvelles, on utilise un mortier mis en aeuvre selon le procédé décrit précédemment et dont la composition est la suivante
EMI0002.0053
- <SEP> 1600 <SEP> kg <SEP> de <SEP> sable <SEP> concassé <SEP> et <SEP> de <SEP> grande <SEP> dureté, <SEP> et
<tb> constitué, <SEP> par <SEP> exemple, <SEP> par <SEP> du <SEP> corindon, <SEP> du <SEP> carbure
<tb> de <SEP> silicium <SEP> ou <SEP> tout <SEP> autre <SEP> matériau <SEP> présentant <SEP> une
<tb> grande <SEP> dureté <SEP> ;
<tb> - <SEP> 700 <SEP> kg <SEP> de <SEP> ciment <SEP> Portland <SEP> artificiel <SEP> (C.P.A. <SEP> 325) <SEP> ;
<tb> - <SEP> 3001 <SEP> d'eau<B>-,</B>
<tb> - <SEP> 20l <SEP> de <SEP> résine <SEP> fixée <SEP> sur <SEP> son <SEP> support <SEP> solide <SEP> de <SEP> façon
<tb> que <SEP> le <SEP> dosage <SEP> en <SEP> résine <SEP> soit <SEP> de <SEP> 3 <SEP> % <SEP> par <SEP> rapport <SEP> au
<tb> poids <SEP> total <SEP> de <SEP> ciment <SEP> introduit. Ce mortier est alors étendu, par exemple, sur une épaisseur de 1 cm, à la surface du béton frais venant d'être mis en place. Après le dépôt du mortier, on vibre ce dernier et on le règle en surface à l'aide d'une règle vibrante se déplaçant en liaison avec la machine à coffra ges glissants, de manière à compacter régulièrement la couche de mortier et à déposer sur une épaisseur uniforme.
Durant le déplacement de la machine à coffra ges glissants, le rainurage de la surface du mortier est effectué à l'aide des dispositifs habituels tels que griffes ou tiges rigides.
On obtient ainsi sur la chaussée un revêtement de faible épaisseur et très résistant, car ce mortier est très compact et présente une grande amélioration de la résistance à la flexion. Ceci permet d'abaisser notable ment le prix de revient des chaussées en béton à base de ciment.
S'il s'agit de rénover des chaussées anciennes, on pro cède de la même manière, mais en ayant pris soin, au préalable, de nettoyer la surface de la chaussée à l'aide d'un jet de sable par exemple, puis de déposer une cou- che de résine pure d'épaisseur inférieure à 1 mm, qui sert de couche de liaison entre le mortier et la chaussée.
Dans le cas d'application aux bâtiments, outre l'aspect esthétique, les plaques de béton enduites doivent présenter des caractères élevés d'imperméabilité et d'étanchéité. Ces conditions se trouvent encore mieux remplies du fait que les mortiers ainsi obtenus présentent une perméabilité deux fois moindre que celle des mortiers traditionnels. En outre, lesdits mortiers présen tent une grande résistance au gel et ont la possibilité d'absorber l'eau de ressuage lors de la mise en place, par vibration, des panneaux de béton préfabriqués, qualités très appréciées et recherchées pour le revêtement des façades des bâtiments.