FR2765235A1 - Colle epoxydique pour le collage d'element en beton et procede de depose d'une telle colle - Google Patents

Colle epoxydique pour le collage d'element en beton et procede de depose d'une telle colle Download PDF

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Abstract

L'invention concerne une colle époxydique pour le collage d'éléments en béton, comprenant au moins deux composants dont un composant à base de résine de type bisphénol A ou A/ F et un composant durcisseur. Le composant résine et le composant durcisseur ont au moins approximativement la même viscosité et la même thixotropie, et leur rapport de mélange est compris entre 1 : 3 et 3 : 1. La colle comprend des charges non-abrasives.L'invention concerne également un procédé de dépose d'une telle colle avec un appareil les étapes étant prélèvement des composants de la colle de récipients (11, 12), pompage vers un applicateur/ mélangeur (8), mélange des composants dans l'applicateurlmélangeur et application de la colle.

Description

L'invention concerne une colle époxydique pour le collage d'éléments en béton et un procédé de dépose d'une telle colle.
L'invention concerne plus particulièrement une colle époxydique permettant de réaliser des collages béton/béton et béton/métal et d'appliquer ces techniques à des éléments de grandes tailles tels que des voussoirs d'ouvrages d'art ou de grands éléments de bâtiments ou de ponts.
La facilité de mise en oeuvre et la qualité d'un tel collage dépendent à la fois du mélange des composants et de l'expérience pratique de la personne appliquant la colle. Ces deux opérations sont actuellement réalisées manuellement avec toutes les incertitudes sur la qualité du collage qui peuvent en résulter.
Par ailleurs, des essais de mélange à la machine ont été entrepris. Lors de ces essais, un certain nombre de difficultés ont été rencontrées. Ainsi, il s'est avéré difficile d'ajuster la viscosité des composants de façon à assurer à la fois l'obtention d'un mélange homogène des composants et l'application de la colle à des surfaces difficiles telles que par exemple des surfaces verticales.
Une autre difficulté résulte de l'adjonction de charges minérales dans la colle. En effet, les colles destinées au collage d'éléments en béton incorporent habituellement des charges. Ces charges ont pour but d'améliorer la résistance mécanique du collage et d'en diminuer le prix. Or, le caractère abrasif et la dureté de ces charges diminuent trés sensiblement la durée de vie des différents éléments de l'appareil mélangeur et de l'applicateur. Cela a conduit à l'abandon des projets d'automatisation dans ce domaine. Une autre difficulté encore est de réaliser un dosage relatif précis des composants de la colle.
Le but de l'invention est de remédier aux inconvénients décrits ci-avant.
Plus particulièrement, I'invention doit proposer une solution qui permette d'obtenir un mélange homogène des composants de la colle et de donner à la colle un caractère non abrasif.
De plus, la colle doit être applicable mécaniquement et avoir un prix de revient qui ne soit pas excessivement élevé.
Le but de l'invention est atteint avec une colle époxydique pour le collage mécanique d'éléments de grandes tailles en béton, comprenant au moins deux composants dont un composant à base d'une résine de type bisphénol A ou A/F et un composant durcisseur.
Selon l'invention, le composant résine et le composant durcisseur ont au moins approximativement la même viscosité et la même thixotropie, le rapport de mélange est compris entre 1:3 et 3:1 et la colle comprend des charges non abrasives.
La colle de l'invention, outre le fait qu'elle a été étudiée spécialement pour être appliquée par une machine, a l'avantage de ne pas présenter de phénomène de fluage sur des épaisseurs habituellement rencontrées dans le domaine de la préfabrication, c'est å-dire sur des épaisseurs supérieures à 1 cm, et lors d'une application sur une surface verticale avec une épaisseur de l'ordre de 2 à 3 cm.
De plus, le fait que la colle est exempte de charges abrasives ou siliceuses, est favorable à une longue durée de vie de l'appareil utilisé pour la préparation et l'application de la colle.
L'invention concerne également les caractéristiques ci-après, considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles.
- La colle est avantageusement un produit bi-composant dont les composants sont appelés par la suite composant résine et composant durcisseur selon les ingrédients principaux de chacun des composants.
- La résine a un poids moléculaire inférieur ou égal à 700 et sa viscosité est inférieure ou égale à 15 Pa.s.
- Le composant résine comprend au moins un agent de rhéologie à une concentration permettant l'application de la colle en forte épaisseur sur une surface verticale.
- Le composant résine comprend au moins un autre additif tel qu'un agent débullant et/ou un agent tensioactif.
- Le composant durcisseur comprend un agent durcisseur choisi parmi les amines et polyamines aliphatiques, cycloaliphatiques ou aromatiques, les polyamides, les polyaminoamides, les polysulfures, les durcisseurs anhydrides et les combinaisons de ceux-ci.
- Le composant durcisseur comprend un agent extendeur de viscosité ou un agent de rhéologie ou encore les deux agents à la fois.
- Le composant résine ou le composant durcisseur ou encore les deux composants comprennent des pigments minéraux ou organiques.
- Le composant résine ou le composant durcisseur, ou encore les deux composants, comprend des charges minérales inertes, non abrasives.
- La dureté MOHS des charges minérales est inférieure à 3 et leur granulométrie est inférieure à 30 pm.
- Le composant résine et le composant durcisseur sont mélangés de préférence dans un rapport 1:1, c'est-à-dire à volume égal.
- Le composant résine comprend les substances suivantes, indiquées en pour cents du poids du composant:
de 40 à 80% de résine
de 10 à 50% de charges
de 1 à 10% de pigments
de 1 à 15% d'agents thixotropant
de 1 à 10% d'additifs.
- Le composant durcisseur comprend les substances suivantes, indiquées en pour cents du poids du composant:
de 20 à 40% d'agent durcisseur,
de 15 à 40% d'extendeur de viscosité,
de 25 à 40% de charges,
de 1 à 10% de pigments,
de 1 à 10% d'agent thixotropant,
de 1 à 10% d'additifs.
La colle de l'invention est appliquée avantageusement par un appareil mobile destiné à la fois à la préparation de la colle selon l'invention et à l'application de cette colle sur une surface d'un élément en béton. Cet appareil comprend un châssis monté sur au moins trois roues, au moins deux dispositifs de prélèvement de produit, chaque dispositif étant destiné à prélever un des composants de la colle d'un récipient correspondant, un groupe doseur permettant de varier simultanément le débit des composants de la colle afin d'obtenir un rapport de mélange prédéfini, et un applicateur/mélangeur relié au groupe doseur et destiné à mélanger les composants de la colle juste avant son application.
L'appareil présente l'avantage de réunir en une seule unité mobile les fonctions de dosage, mélange et mise à disposition du produit pour la personne appliquant la colle. Du fait de la préparation de la colle juste avant son application, comme la description le précisera plus loin, L'appareil mélange et distribue la quantité nécessaire de colle au fur et à mesure de l'avancement des travaux.
Cette conception permet de s'exonérer de temps impartis par la DPU (Durée pratique d'utilisation). De plus, cette conception permet de donner à l'appareil un encombrement limité puisqu'il n'y a pas de risque d'une prise de la colle dans une partie quelconque à l'intérieur de l'appareil et donc pas de nécessité de pouvoir accéder souvent et facilement à des parties à l'intérieur de l'appareil.
L'utilisation d'un mélangeur statique, jetable après chaque utilisation, exonère de l'utilisation de solvant de nettoyage.
Avantageusement, L'appareil fonctionne avec de l'énergie pneumatique.
Le but de l'invention est atteint, par ailleurs, par un procédé de dépose d'une colle époxydique ayant les caractéristiques énoncées plus haut, avec un appareil. Selon l'invention ce procédé de dépose comprend les étapes suivantes:
- prélèvement des composants de la colle des récipients correspondants et acheminement des composants vers des pompes doseuses correspondantes, par un groupe de gavage,
- pompage des composants par les pompes doseuses sur voies séparées vers un applicateur/mélangeur, le rapport des doses de composants étant défini par le rapport volumétrique des pompes doseuses,
- mélange des composants dans une partie jetable de l'applicateur/melangeur juste avant l'application de la colle,
- application de la colle obtenue, par l'extrémité libre de la partie jetable de l'applicateur/mélangeur éventuellement pourvue d'une buse dont la forme d'ouverture est choisie selon l'application particulière.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description de deux exemples de réalisation d'une colle époxydique selon l'invention et de la description d'un appareil mobile destiné à la préparation de cette colle et à son application sur une surface d'un élément en béton.
La description de l'appareil est faite en référence aux dessins.
Dans ces dessins:
La figure 1 montre une vue de face de l'appareil de l'invention, et
La figure 2 montre une vue latérale de cet appareil.
Avantageusement, la colle époxydique utilisée pour un collage d'éléments en béton par application de la colle sur des surfaces verticales, est une colle bi-composant, obtenue par le mélange d'un produit A avec un produit B, le produit A étant le composant de résine et le produit B alors le composant durcisseur, ou inversement. La composition de cette colle est par exemple la suivante:
Figure img00060001
<tb> <SEP> Exemple <SEP> 1 <SEP> Exemple <SEP> 2
<tb> ComDosant <SEP> résine
<tb> <SEP> - <SEP> résine <SEP> A/F, <SEP> viscosité <SEP> 1 <SEP> Pa.s <SEP> 50% <SEP> 80%
<tb> <SEP> - <SEP> charges: <SEP> sulfate <SEP> de <SEP> baryum <SEP> 50 <SEP> Cim <SEP> 30% <SEP> 10%
<tb> <SEP> et <SEP> talc <SEP> micronisé <SEP> 15 <SEP> pm <SEP>
<tb> <SEP> ou <SEP> kaolin <SEP> 50 <SEP> um <SEP>
<tb> <SEP> pigment: <SEP> dioxyde <SEP> de <SEP> titane <SEP> 30 <SEP> pm <SEP> 9% <SEP> 2%
<tb> <SEP> - <SEP> agent <SEP> thixotropant: <SEP> silice <SEP> ultra
<tb> <SEP> colloïdale <SEP> 6% <SEP> 7%
<tb> <SEP> - <SEP> additifs: <SEP> agent <SEP> débullant, <SEP> agent
<tb> <SEP> tensioactif <SEP> 5% <SEP> 1% <SEP>
<tb> Composant <SEP> durcisseur
<tb> <SEP> - <SEP> agent <SEP> durcisseur: <SEP> acide <SEP> 30% <SEP> 40%
<tb> <SEP> cycloaliphatique
<tb> <SEP> - <SEP> extendeur <SEP> de <SEP> viscosité: <SEP> résine
<tb> <SEP> hydrocarbonée <SEP> 30% <SEP> 20%
<tb> <SEP> - <SEP> charges: <SEP> sulfate <SEP> de <SEP> baryum <SEP> 50 <SEP> pm <SEP> et
<tb> <SEP> talc <SEP> micronisé <SEP> 15 <SEP> pm <SEP> 30% <SEP> 28%
<tb> <SEP> pigment: <SEP> dioxyde <SEP> de <SEP> titane <SEP> 30 <SEP> pm <SEP> 3% <SEP> 4%
<tb> <SEP> - <SEP> agent <SEP> thixotropant: <SEP> 5% <SEP> 7%
<tb> <SEP> silice <SEP> ultracolloïdale
<tb> <SEP> additifs: <SEP> agent <SEP> débullant,
<tb> <SEP> agent <SEP> tensioactif <SEP> 2% <SEP> 1%
<tb>
Cette colle a une viscosité de l'ordre de 80 Pa.s et qui n'évolue pas dans une gamme de températures comprises entre 5"C et 30"C. La durée de polymérisation est de l'ordre de 24 h à une température de 20"C et l'adhérence déterminée par traction directe est supérieure à 4
MPa lorsque la colle est appliquée sur un support sec et de l'ordre de 3,8 MPa, lorsque la colle est appliquée sur un support humide.
L'appareil permettant à la fois la préparation de la colle et son application comprend un châssis 1 pourvu de roues 2. Sur ce châssis 1 sont montés un premier dispositif de prélèvement 3 de produit, un second dispositif de prélèvement 4 de produit et un groupe de gavage 5. Le groupe de gavage 5 est relié aux dispositifs de prélèvement 3 et 4 par des tubulures flexibles 6 et 7, d'une part, et est relié à un applicateur/mélangeur 8 par des conduits flexibles 9, 10.
Les composants de la colle à préparer, référencés indifféremment produit A et produit B, sont disposés sur le châssis 1 dans des conditionnements ou récipients appropriés normalisés 11, 12. Les conditionnements 11, 12, par exemple des fûts de 25 kg ou de 50 kg, sont disposés sous un dispositif de prélèvement correspondant 3 ou 4.
Chacun des dispositifs de prélèvement est pourvu d'un plateau d'aspiration 13 dont les dimensions sont adaptées aux conditionnements normalisés 11, 12. Lors du prélèvement du produit, le plateau d'aspiration 13, qui est pourvu d'un joint d'étanchéité circonférentiel 14, descend continuellement à l'intérieur du conditionnement en raclant les parois intérieures du conditionnement.
Le produit est mis sous pression, la pression étant de l'ordre de 30 bars, et avancé par chacune des pompes du groupe de gavage 5 vers des pompes doseuses 15, 16 et ensuite vers l'applicateur/mélangeur 8.
Les pompes doseuses ont un rapport volumétrique de pompage de 1:1.
Plus particulièrement, le produit A est prélevé du conditionnement Il et pressé par une des pompes du groupe de gavage 5 au travers du conduit 6 vers une première pompe doseuse 15. De cette pompe doseuse 15, le produit A est poussé au travers du conduit flexible 9 vers l'applicateur/mélangeur 8. De manière analogue, le produit B est prélevé du conditionnement 12, pressé par une autre pompe du groupe de gavage 5 au travers du conduit flexible 7 vers une pompe doseuse 16, et ensuite poussé au travers du conduit flexible 10 vers l'applicateur/melangeur 8. Cet applicateur/mélangeur comprend une partie statique, jetable après chaque utilisation. Cette partie mélangeur 17 ressemble, vue de l'extérieur, à une tubulure. Cette tubulure 17 peut être munie d'une buse 18 dont l'ouverture peut être choisie, quant à sa forme et ses dimensions, en fonction de l'application. L'ouverture peut être par exemple ronde ou rectangulaire, large et plate ou moins large et plus haute. Avantageusement, la tubulure 17 a une forme légèrement tronconique se rétrécissant vers la sortie.
Lors de l'application de la colle, par exemple, sur une surface d'un grand élément en béton ou dans une fente entre deux tels éléments, I'applicateur/mélangeur 8 est orienté vers la surface ou fente destinée à recevoir la colle, la buse 18 gardant une faible distance par rapport à la surface ou le fond de la fente. Par appui sur la gâchette ou sur un organe de commande comparable, on libère la voie de sortie: d'abord pour les composants de la colle, qui peuvent sortir des conduits 9 et 10 vers la tubulure 17 où ils sont mélangés, et ensuite pour la colle qui vient d'être obtenue et qui est pressée à travers la buse 18 et sort sur la surface sur laquelle elle est déposée, ou dans la fente dans laquelle elle est introduite. Le rapport de mélange 1:1 est défini par le rapport volumétrique des pompes doseuses 15, 16. La tubulure 17 étant pourvue à l'intérieur de chicanes appropriées, un mélange homogène des composants de la colle est assuré.

Claims (11)

REVENDICATIONS
1. Colle époxydique pour le collage mécanique d'éléments de grandes tailles en béton, comprenant au moins deux composants dont un composant à base d'une résine type bisphénol A ou A/F et un composant durcisseur, caractérisée en ce que le composant résine et le composant durcisseur ont au moins approximativement la même viscosité et la même thixotropie, en ce que leur rapport de mélange est compris entre 1:3 et 3:1 et en ce que la colle comprend des charges non-abrasives.
2. Colle selon la revendication 1, caractérisée en ce que la résine a un poids moléculaire inférieur ou égal à 700 et une viscosité inférieure ou égale à 15 Pa.s.
3. Colle selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le composant résine comprend au moins un agent de rhéologie à une concentration permettant l'application de la colle en forte épaisseur sur une surface verticale.
4. Colle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le composant durcisseur comprend un agent durcisseur choisi parmi les amines et polyamines, aliphatiques cycloaliphatiques ou aromatiques, les polyamides, les polyaminoamides, les polysulfures, les durcisseurs anhydrides et les combinaisons de ceux-ci.
5. Colle selon la revendication 4, caractérisée en ce que le composant durcisseur comprend au moins un des deux agents suivants: un agent extendeur de viscosité, un agent de rhéologie.
6. Colle selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'au moins le composant résine ou le composant durcisseur comprend des pigments.
7. Colle selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les charges non-abrasives sont mélangées au moins à un des deux composants que sont le composant résine et le composant durcisseur.
8. Colle selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les charges non-abrasives sont des charges minérales inertes dont la dureté MOHS est inférieure à 3 et dont la granulométrie est inférieure à 80 ijm.
9. Colle selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que le composant résine et le composant durcisseur sont mélangés dans un rapport volumétrique 1:1.
10. Colle selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le composant résine comprend, en pour cent du poids du composant résine:
de 40 à 80% de résine,
de 10 à 50% de charges,
de 1 à 10% de pigments,
de 1 à 15% d'agent thixotropant,
de 1 à 10% d'additifs, et en ce que le composant durcisseur comprend, en pour-cent du poids du composant durcisseur:
de 20 à 40% d'agent durcisseur,
de 15 à 40% d'extendeur de viscosité,
de 25 à 40% de charges,
de 1 à 10% de pigments,
de 1 à 10% d'agent thixotropant,
de 1 à 10% d'additifs.
11. Procédé de dépose d'une colle époxydique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 avec un appareil sur une surface d'un élément de grandes tailles en béton, le procédé comprenant les étapes de:
- prélèvement des composants de la colle des récipients correspondants et acheminement des composants vers des pompes doseuses correspondantes, par un groupe de gavage,
- pompage des composants par les pompes doseuses sur voies séparées vers un applicateur/mélangeur, le rapport des doses de composants étant défini par le rapport volumétrique des pompes doseuses,
- mélange des composants dans une partie jetable de l'applicateur/mélangeur juste avant l'application de la colle,
- application de la colle obtenue, par l'extrémité libre de la partie jetable de l'applicateur/mélangeur éventuellement pourvue d'une buse dont la forme d'ouverture est choisie selon l'application particulière.
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