FR2814740A1 - Charge minerale reactive isolante - Google Patents
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- C04B28/02—Compositions 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 hydraulic cements other than calcium sulfates
Abstract
La présente invention concerne une charge minérale réactive isolante, caractérisée en ce qu'elle comprend un mélange de :- au moins des particules d'un premier composant choisi parmi les composés minéraux expansés hydratés à base de silicate, dont le point de fusion est supérieur à 1400degreC, et dont la structure particulaire est une structure ouverte.- au moins des particules d'un second composant choisi parmi les composés minéraux thixotropes. La présente invention concerne également un produit isolant actif contre l'incendie et/ ou les agressions thermiques provoquant un choc thermique notamment supérieur à 1000degreC caractérisé en ce qu'il comprend un matériau résultant du mélange d'une charge minérale selon l'invention, et d'un liant organique ou minéral.
Description
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Charge minérale réactive isolante
La présente invention concerne une charge minérale réactive isolante, ladite charge étant notamment destinée à créer par mélange avec différents liants tels que des résines polymérisables, des adhésifs en phase aqueuse ou des liants hydrauliques, une protection active non tumescente contre l'incendie eVou les agressions thermiques provoquant un choc thermique notamment supérieur à 1000oC.
La présente invention concerne une charge minérale réactive isolante, ladite charge étant notamment destinée à créer par mélange avec différents liants tels que des résines polymérisables, des adhésifs en phase aqueuse ou des liants hydrauliques, une protection active non tumescente contre l'incendie eVou les agressions thermiques provoquant un choc thermique notamment supérieur à 1000oC.
La présente invention concerne également un produit isolant actif contre l'incendie eVou les agressions thermiques provoquant un choc thermique supérieur à 1000oC. Lesdits produits isolants actifs sont obtenus par mélange de la charge réactive, objet de l'invention, avec différents liants et peuvent être utilisés sous forme de parois de faible épaisseur capables de maintenir une face froide lorsque l'autre face est exposée audit incendie ou agression thermique.
On a décrit dans le brevet français FR 2 600 999 une charge isolante utile pour réaliser un matériau isolant destiné à la protection de matériel pyrotechnique. Cette protection doit pouvoir supporter une température élevée, notamment supérieure à 800OC en phase chaude pendant une durée courte mais toutefois supérieure à 20 mn, tout en maintenant une température en face froide inférieure à 150 OC pendant toute la durée d'exposition. Le matériau isolant décrit dans ce brevet antérieur est à base d'une charge minérale isolante liée par des résines organiques élastomères ou par un liant minéral courant à prise hydraulique (communément appelé"liant hydraulique").
Dans FR 2 600 999, la charge isolante minérale est composée d'un mélange comprenant les proportions pondérales des composés suivants : - au moins 20 % d'argile naturelle, notamment de bentonite pure, - au moins 15 % d'argile expansée, c'est à dire sous forme de nodules poreux à structure semi-fermée. Ce type de nodules ont une taille de l'ordre de 1 à 10 mm, - au moins 5 % de silice micronisée, et - au moins 5 % d'alumine.
Ce matériau isolant est destiné à être utilisé soit en bourrage entre deux panneaux rigides, soit en masse polymérisée. Le liant peut indifféremment être de nature minérale à prise hydraulique incorporée ou de nature organique et
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polymérisable, étant incorporé à une teneur d'au moins 10 % de ladite charge. La liaison de la charge peut aussi être réalisée par un liant minéral obtenu par la réaction de surface entre un talc et un silicate de sodium en solution dans l'eau, ce liant étant également utilisé à une teneur d'au moins 10 % de la charge.
Ce produit est destiné à supporter une température élevée pendant seulement une courte période de 15 à 20 minutes correspondant au temps réglementaire accordé au personnel de sécurité pour intervenir et empêcher l'explosion éventuelle du matériel pyrotechnique. Il apparaît en fait qu'au-delà d'une période de 10 mn, la température de la face froide croît rapidement de façon continue sensiblement linéaire depuis la température initiale d'environ 100oC, jusqu'à atteindre une température supérieure à 350OC au bout de 30 mn.
Il n'existe donc pas à ce jour de produits de protection contre les incendies qui allieraient les avantages et caractéristiques suivants : - une réfractairité suffisante pour subir en face chaude, brusquement et en continu pendant plusieurs heures une température supérieure à 1100 C, - un pouvoir d'isolant thermique suffisant pour maintenir dans les conditions précédentes et avec des parois de faible épaisseur, de l'ordre de 25 mm, une température au contact de la face froide inférieure à 130oC pendant plusieurs heures, notamment des durées supérieures à 4 h, - un produit présentant une faible densité, notamment inférieure ou égale à 1,1, - une bonne résistance à l'éclatement devant un choc thermique de 1000oC, - une bonne résistance à l'ablation devant les flammes à forte impulsion, - une adaptation aisée aux contraintes mécaniques, chimiques et d'aspect par un choix approprié de liant, - un produit non tumescent, contrairement aux peintures anti-feu usuelles, - une diversité de mise en oeuvre par des moyens traditionnels du bâtiment ou de l'industrie, notamment coulabilité permettant l'obtention de formes diverses par moulage ou sa mise en oeuvre sous forme de coffre, projetabilité permettant son enduction et usinabilité.
Un but de la présente invention est donc de fournir une charge minérale réactive isolante destinée à créer une protection active non tumescente pendant plusieurs heures contre l'incendie eVou les agressions thermiques provoquant un choc thermique, notamment supérieur à 1000oC.
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En particulier, un but de la présente invention est de fournir une charge minérale réactive isolante permettant d'obtenir par mélange avec un liant, notamment des résines polymérisables, des adhésifs en phase aqueuse ou des liants hydrauliques, des produits utilisables comme paroi sous une faible épaisseur, notamment inférieure à 25 mm et capable de maintenir une face dite froide à une température inférieure à 130oC en continu pendant plusieurs heures, notamment plus
de 4 h, tandis que l'autre face dite chaude est portée à plus de 1000oC, notamment plus de 1100 C.
Un autre but de la présente invention est de fournir un produit réactif isolant qui vérifie les caractéristiques de légèreté et de mise en oeuvre adaptées aux différentes applications industrielles envisageables.
Un autre but de la présente invention est de fournir une charge minérale réactive et un produit réactif isolant non tumescent, résistant à l'éclatement en cas de choc thermique, et résistant à l'ablation en cas de flammes à forte impulsion.
Pour ce faire, la présente invention fournit une charge minérale réactive isolante, caractérisée en ce qu'elle comprend un mélange de : - au moins des particules d'un premier composant choisi parmi les composés minéraux expansés hydratés à base de silicate, dont le point de fusion est supérieur à 1400oC, et dont la structure articulaire est une structure ouverte.
- au moins des particules d'un second composant choisi parmi les composés minéraux thixotropes.
On entend par"composé thixotrope"un composé capable de former un gel thixotropique avec un liquide.
On entend par"expansé"que ledit composé minéral a subi un traitement thermique à une température supérieure à sa température de calcination-la température de calcination étant la température à partir de laquelle le composé est complètement déshydraté-et qu'il augmente plusieurs fois de volume par le fait que les molécules d'eau contenues initialement en se dégageant, expansent la structure, notamment en permettant à un volume important d'air de se fixer à ladite structure.
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On entend par "hydraté" que ledit composé minéral expansé se réhydrate après ledit traitement thermique et présente une teneur pondérale en eau de 1 à 15 %, de préférence de 3 à 10 %.
On entend par"structure ouverte"une structure permettant à l'air lié à la structure de s'en échapper lorsque ledit composé est soumis à une agression thermique, notamment à un choc supérieur à 1000oC, sans détruire la structure, notamment sans que la surpression créée par l'augmentation volumique de l'air ne fasse éclater la structure. Plus particulièrement, et de préférence, ledit composé minéral expansé présente une structure qui ne comporte pas de zone creuse entièrement cloisonnée c'est à dire pas de cavité fermée, c'est à dire encore une structure présentant des ouvertures permettant à tout fluide qu'elle renferme de pouvoir s'en échapper en l'absence de liaison physico-chimique.
On cite plus particulièrement comme structure ouverte une structure lamellaire, notamment de type"mille feuilles", ou une structure de surface dendritique ou encore une structure poreuse du type éponge.
On entend par "composé minéral expansé hydraté à base de silicate", un composé qui comprend comme constituant élémentaire majoritaire l'élément Si, lequel se présente sous forme de silice ou silicate.
Dans un mode préféré de réalisation, ledit premier composant est choisi parmi la vermiculite expansée et la perlite expansée.
Dans un mode préféré de réalisation, au moins undit second composant thixotrope est choisi parmi un dérivé organique de bentonite, de préférence un dérivé organique de montmorillonite, et de la silice précipitée présentant une surface spécifique élevée, de préférence une surface spécifique BET d'au moins 25 m2/g, de préférence encore au moins 100 m2/g.
Plus particulièrement, la charge minérale réactive isolante comprend les proportions pondérales suivantes : - 20 à 50 % dedit (s) premier (s) composant (s), de préférence de la vermiculite, et - 50 à 80 % dedit (s) second (s) composant (s).
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Une charge réactive selon l'invention en mélange avec des liants de différentes natures fournit des matériaux permettant d'obtenir un produit fini réunissant tous les avantages recherchés énumérés précédemment, et en outre une classification de comportement au feu (inflammabilité) selon les normes NF et ISO, MO ou M1 selon le liant utilisé.
La charge selon l'invention est donc constituée d'un premier composant qui fait fonction de catalyseur et d'un deuxième composant qui fait fonction d'élément actif ou de réactif. En effet, ce dernier en se combinant avec le liant mis en oeuvre sous forme de gel, crée des liaisons physico-chimiques au niveau moléculaire extrêmement solide entre ledit agent gélifiant et l'eau ou le liant organique. Ces liaisons ne peuvent être rompues que par des réactions fortement endothermiques lors d'un incendie ou d'une agression thermique importante. Le premier composant fait fonction de catalyseur, car il absorbe très rapidement, dans un premier temps, le flux thermique auquel est exposé le produit et restitue ce flux thermique progressivement au réactif par convection et par rayonnement. Le catalyseur permet d'amorcer et d'entretenir la réaction endothermique qui consomme le flux thermique en provoquant la rupture des liaisons entre agent gélifiant et liant. Cette faculté d'absorption de la chaleur du catalyseur est liée à la présence d'air dans les composés expansés, lesquels par leur structure ouverte, sont capables de résister aux fortes températures concernées, comme explicité ci-après dans l'exemple 14.
La charge minérale selon l'invention peut être utilisée avec un liant qui peut être aussi bien une résine polymérisable à froid, un liant hydraulique ou un adhésif en phase aqueuse, le choix du liant et ses proportions étant fonction des caractéristiques intrinsèques recherchées.
Plus particulièrement, les liants peuvent être : - des liants secs minéraux tels que des liants hydrauliques, notamment des ciments, plâtres, chaux, qui durcissent après apport d'eau ou d'autres liants minéraux qui durcissent par réaction chimique ou par cuisson à basse température, tels que des talcs ou des fondants silicates, - des liants organiques comprenant des résines à base de polymères organiques, notamment des résines élastomères, telles que des résines silicone, polyuréthane, ou encore des résines époxy, phénolique ou furanique.
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On cite plus particulièrement comme liant approprié des liants organiques consistant dans des mélanges bi-composants polymérisables comprenant une résine polymère et un agent durcisseur, par exemple les résines silicone bi-composants commercialisées par les sociétés RHODIA (FRANCE) et GENERAL ELECTRIC (USA) sous des références RTV. Ce type de liant est plus particulièrement approprié pour réaliser des produits en matériaux solides.
Comme liant organique, on peut également utiliser des adhésifs en phase aqueuse, notamment en vue de réaliser des matériaux destinés à être enduits ou être imprégnés, notamment dans un substrat en matériau non tissé ou substrat fibreux.
On peut citer par exemple des dispersions aqueuses de copolymères acryliques ou du PVA (alcool polyvinylique).
La charge réactive selon la présente invention se présente sous la forme d'une poudre comprenant des particules de granulométrie variable, généralement comprises entre 1 um et 4 mm, qui se combinent avec les différents liants pour former des produits stables ne produisant aucune émanation nocive lors de son stockage, de sa mise en oeuvre et de sa réaction à la chaleur. Cette charge réactive selon l'invention est composée d'un mélange de plusieurs produits d'origine minérale obtenus par broyage, lavage, séchage et calibrage, et assemblés par malaxage selon une formulation particulière où entre notamment les composés décrits ci-après.
Dans un mode de réalisation avantageux, une charge minérale isolante réactive selon l'invention comprend undit deuxième composant qui comprend une bentonite organophile et de la silice précipitée.
Plus particulièrement, une charge minérale avantageuse comprend les propositions pondérales suivantes :
- 20 à 50 % de vermiculite expansée eVou de perlite expansée, de préférence de la vermiculite, - 15 à 50 % de dérivés organiques de bentonite, encore appelée"bentonite organophile", et - 5 à 30 % de silice précipitée.
- 20 à 50 % de vermiculite expansée eVou de perlite expansée, de préférence de la vermiculite, - 15 à 50 % de dérivés organiques de bentonite, encore appelée"bentonite organophile", et - 5 à 30 % de silice précipitée.
Des charges comprenant à la fois de la bentonite organophile qui ont un agent thixotrope adapté à un liant organique non polaire et un agent thixotrope adapté à un
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liant polaire, notamment une solution aqueuse, peuvent être ainsi formulées avec un liant quelconque polaire ou hydrophobe. En outre, ces charges présentent l'avantage que l'agent gélifiant du type bentonite organophile a une fonction de texturant, même dans le cas d'un mélange avec un liant polaire, tel qu'un liant hydraulique destiné à former un gel avec apport de solution aqueuse. En effet, pendant la déshydratation de la silice au cours de la réaction endothermique, la bentonite organophile, de par sa nature en partie polaire, assure la cohésion avec le liant hydraulique et donc la tenue du produit et sa résistance à l'éclatement ainsi qu'une bonne résistance à l'ablation. D'autre part, la silice précipitée fait également en partie fonction de catalyseur du fait que son point de fusion élevé, notamment supérieur à 1800oC, lui permet d'emmagasiner une quantité importante de chaleur et jouer ainsi le rôle de "capacité thermique".
La vermiculite est un composé minéral hydraté du groupe des phyllosilicates, encore connue sous la dénomination"mica phlogopite hydraté". La vermiculite se présente sous forme de particules lamellaires caractéristiques bien discernables en microscopie. Les particules lamellaires de vermiculite présentent la propriété remarquable d'augmenter de volume plusieurs fois quand elles sont chauffées à haute température, notamment au-dessus de 600oC de par le fait que de l'air se trouve associé à sa structure renfermée entre les lamelles. Le produit obtenu est connu de l'homme de l'art sous la dénomination de"vermiculite exfoliée"ou"vermiculite expansée". On connaît ainsi plusieurs sources de vermiculite en Afrique du Sud, Chine, Brésil, Zimbabwe et USA.
Les particules de vermiculite expansée ont selon la présente invention plus particulièrement une taille de 200 u à 1,5 mm (taille de leur plus grande dimension).
Les proportions pondérales des constituants principaux d'une vermiculite expansée, plus particulièrement utilisée selon l'invention, sont les suivantes :
- SiO2 : 38 à 46 %, - MgO : 16 à 35%, - A1203 10 à 16 - Fe203 : 5 à 13%, - CaO : 1 à 5 %.
- SiO2 : 38 à 46 %, - MgO : 16 à 35%, - A1203 10 à 16 - Fe203 : 5 à 13%, - CaO : 1 à 5 %.
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Les autres constituants secondaires en terme de proportions pondérales dans la vermiculite expansée peuvent être : K2O, MnO, Na02, TiO2, P205 dans des proportions en général inférieures à 0,5%.
La densité de la vermiculite expansée est plus particulièrement d'environ 0,1.
La vermiculite expansée est commercialisée notamment par les sociétés SCHUNDLER (USA) et CMMP (FRANCE) (Comptoir des Matériaux et Matières Premières) et EFISOL (FRANCE).
La perlite est une forme de verre, c'est à dire une roche de silice volcanique de couleur transparente à noire, dont les particules présentent la particularité d'augmenter de volume jusqu'à 20 fois lorsqu'elles sont chauffées à une température supérieure à 850oC. Les particules de perlite éclatent à la manière d'un"pop-corn", ce qui permet à l'eau qu'elle renferme de se vaporiser et crée ainsi de petites cavités dans lesquelles de l'air se trouve bloqué. La couleur des particules de perlite expansée est blanche et leur masse volumique est d'environ 30 à 200 kg/m3. De la perlite expansée est commercialisée par la société SCHUNDLER.
La composition élémentaire de la perlite comprend plus particulièrement les éléments suivants, dans les proportions pondérales suivantes, - Si : 30-35 %-AI : 5-10 %-Na : 2-5 %-K : 2-5 %-Fe : 0, 1-1 %Ca : 0, 1-1 %-Mg : 0, 1-1 %-0 : 45-50 %-HzO lié : 2-5 %.
La dénomination "silice précipitée" est un terme générique connu de l'homme de l'art qui désigne des composés comprenant au moins 40 % de SiO2 avec une surface spécifique BET d'au moins 25 m2/g, plus particulièrement de 25 à 800 m2/g et de préférence au moins 100 m2/g obtenus par précipitation de solution de silicate alcalin, généralement du silicate de soude, par réaction avec des acides, éventuellement partiellement remplacés par des sels métalliques. Ces précipités sont ensuite filtrés, séchés et broyés pour donner des particules de 1 à 100 um, particulièrement de 10 à 100 um.
Lorsqu'on utilise pour la précipitation une solution acide sans sel métallique, on peut obtenir des précipités blancs qui se composent après filtration, lavage et séchage de 85 à 98 % de SiO2 et d'environ 10 % d'eau, dont environ la moitié est chimiquement
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liée. On obtient plus particulièrement des composés comprenant une teneur de plus de 97 % de SiO2 et une surface spécifique supérieure à 150 m2/g.
Lorsque l'acide utilisé pour la précipitation est totalement ou partiellement remplacé par des sels métalliques, tels que le chlorure de calcium ou le sulfate d'aluminium, on obtient des précipités qui comprennent une teneur en Si02 de 40 à 60 % et de 2 à 30 % de Na20 avec une surface spécifique de 35 à 150 m2/g. Ces silices précipités à teneur en Si02 réduite sont alors aussi appelés "silicates synthétiques".
Des silices précipités sont commercialisés par la société DEGUSSA (ALLEMAGNE) sous la marque SIPERNAf.
Les dérivés organiques de bentonite, encore appelés agents gélifiant bentonite organophile ou encore gélifiants betone, sont connus de l'homme de l'art. Il s'agit de produits consistant dans des dérivés organiques de composés minéraux argileux, notamment de bentonite de type montmorillonite résultant de la réaction d'échange d'ions entre les composés minéraux argileux naturels. Ils sont réalisés à base d'un argile smectique composé en majorité de silicates naturels d'aluminium hydraté et d'un peu de magnésie, principalement de la bentonite de type montmorillonite. Les cations minéraux du composé minéral, notamment de la bentonite, sont remplacés par des cations organiques. Des produits de ce type sont fabriqués par la société CECA (FRANCE), sous la marque CLARSOC. La granulométrie des particules de bentonite organophile selon la présente invention est plus particulièrement de 0,1 à 200 u. Elles comprennent une certaine quantité d'eau liée, notamment une teneur pondérale en humidité de 5 à 15 %.
Ces produits gélifiants minéraux organophile ont un poids spécifique compris entre 1,7 et 1,8 kg/dm3, une densité non tassée inférieure à 0,45, une teneur en eau inférieure à 15 %, un pH compris entre 8,5 et 10,5.
Les gélifiants dérivés organiques de bentonite présentent la propriété de former des gels thixotropiques dans des liquides organiques.
Les dérivés organiques de bentonite, de par leur nature organophile présentent un caractère hydrophobe. Toutefois, ces dérivés organiques de bentonite organophile conservent un caractère polaire et hydrophile. Il y a en effet de 1 à 3 % d'eau
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fortement inclus dans le réseau de cristallisation de ces composés, et cette quantité est nécessaire pour assurer de bonnes propriétés gélifiantes, qui seraient diminuées si on l'éliminait avant la mise en gel. Les différents types de dérivés organiques de bentonite sont différenciés par les proportions relatives des constituants polaires et non polaires qui les composent.
Le choix du gélifiant dépend de la polarité du milieu de dispersion auquel la charge est destinée. Pour des liants organiques comprenant notamment des liants organiques à base de résine ou polymères organiques, qui constituent des milieux à faible polarité, on utilise de préférence un dérivé organique de bentone commercialisé sous CLARSOL"'par la société CECA (FRANCE).
Une charge minérale réactive isolante selon la présente invention peut comprendre des adjuvants en fonction de l'application du produit auquel elle est destinée.
En particulier, pour s'adapter à des conditions de température supérieure à 1400oC, ou résister à des milieux chimiques très agressifs, on ajoute dans la charge minérale un composé minéral réfractaire choisi parmi : - des particules d'un composé réfractaire silico-alumineux à haute teneur en chamotte de classe 40 ou 42, c'est à dire contenant au moins 40 % de Al203, qui améliore la réfractairité et la tenue en milieu oxydant, - du corindon, - de la magnésie naturelle ou épurée, ou de la magnésie chromite présentant une teneur en MgO supérieure à 95 %, - du silicate de magnésium de formule Mg3Si401O (OH 2 fois).
On peut également utiliser comme adjuvant des agents ralentisseurs de neutrons, notamment pour la réalisation d'enceinte de transport de matières radioactives, notamment fissibles. Ces agents ralentisseurs de neutrons peuvent être de type graphite ou borate de zinc ou encore borate.
Les différentes adjuvants n'excèdent pas 30 % en poids de la composition totale de la charge minérale. Les différents composés se présentent sous forme de particules de taille plus particulières de 10 à 500 u.
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On peut également créer une armature par adjonction de fibres organiques ou minérales, de préférence dans une teneur volumique de 0, 5 à 5 %, par rapport au volume total de la charge minérale sans fibre, notamment des fibres de 5 à 50 mm de longueur, plus particulièrement de 10 à 40 mm, plus particulièrement encore des fibres de verre.
La présente invention a également pour objet un produit isolant actif contre l'incendie eVou les agressions thermiques provoquant un choc thermique notamment supérieur à 10000 caractérisé en ce qu'il comprend un matériau isolant résultant du mélange d'une charge minérale selon l'invention, et d'un liant organique ou minéral.
Plus particulièrement, ledit liant est un liant organique et ledit matériau isolant comprend en proportion pondérale relative entre ladite charge et ledit liant organique : - 45 à 85 %, de préférence 50 à 80 %, de ladite charge minérale réactive isolante, et - 15 à 55 %, de préférence 20 à 50 % dedit liant organique, pour un total de 100%.
Plus particulièrement, ledit liant est un liant minéral et ledit matériau isolant comprend en proportion volumique relative entre ladite charge et ledit liant minéral, notamment liant hydraulique : - 45 à 85 %, de préférence 50 à 80 %, de ladite charge minérale réactive isolante, et - 15 à 55 %, de préférence 20 à 50 % dedit liant minéral, pour un total de 100%.
Ledit matériau isolant présente une densité inférieure à 1,5, de préférence inférieure à 1.
Avantageusement, il se présente sous forme de paroi d'au moins 10 mm, de préférence au moins 25 mm d'épaisseur et il est capable de maintenir une face froide à une température inférieure à 1300C en continu pendant plus de 4 h, pendant que l'autre face chaude est portée à plus de 1100 C.
La présente invention fournit des produits isolants actifs contre l'incendie, c'est à dire développant une réaction endothermique consommant un flux thermique
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agresseur, destiné notamment aux domaines du bâtiment, des travaux publics, de la pétrochimie, d'emballage, de transport et de l'industrie en général.
Plus particulièrement, la présente invention fournit des structures porteuses, c'est à dire reprenant des efforts statiques ou dynamiques, tels que des poteaux, murs, voûtes, dalles ou des structures non porteuses, telles que des cloisons, faux plafonds, portes, tuiles, revêtement de protection de charpentes, habillage d'éléments divers dans le bâtiment ou d'organes de sécurité mettant en oeuvre des isolants actifs.
Lesdits matériaux isolants selon l'invention présentent l'avantage d'une mise en oeuvre par moulage, damage, projection, placage, accrochage, enduction ou encore par imprégnation.
Lesdits matériaux isolants et les produits selon l'invention peuvent être utilisés dans tous les domaines techniques où une protection de longue durée contre les effets d'un incendie est requise et qui nécessitent la mise en oeuvre de produits présentant à la fois légèreté (densité voisine de 1) et faible épaisseur. On peut citer plus particulièrement les domaines suivants : - la pétrochimie et l'industrie en général pour la protection des organes sensibles sur les lieux de production de transport et de stockage, - le bâtiment et les travaux publics, pour la protection : . des ouvrages d'art (ponts, tunnels routiers et ferroviaires, gaines techniques et refuges, chaussées de circulation), . d'éléments porteurs, de charpentes, de réseaux fluides, de réseaux électriques, de réseaux informatiques, de gaines de ventilation, d'organes de désenfumage, . des circulations, ascenseurs, monte-charges, escaliers de secours, portes et cloisons coupe-feu, . des locaux techniques, des lieux de stockage et d'archivage, ainsi que . réalisation de produits finis tels que tuiles, parpaings, plâtres, cloisons, faux plafonds, goulottes et éléments architecturaux etc...
- le génie maritime, civil et militaire, pour :
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. la protection des organes de commande, des passerelles techniques de toute zone sensible des bâtiments de surface et des submersibles, . l'isolation des garages d'aéronefs, des matériels pyrotechniques, sur les ponts et dans les transporteurs, . la protection des réservoirs et des soutes moteurs sur les navires de plaisance.
- l'aviation civile et militaire, pour la protection des infrastructures, protection des cellules individuelles, des soutes à munitions, des dépôts de carburant etc...
- le nucléaire, pour la protection et réalisation d'enceintes de confinement de matières radiées.
- la protection civile, pour la réalisation d'abris pour les personnes, la protection des moyens terrestres d'intervention, tels qu'une carrosserie, la réalisation d'écrans de protection.
La liste ci-dessus est bien entendu purement illustrative et donc non exhaustive.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière des exemples de réalisation détaillés qui vont suivre.
La figure 1 représente deux profils de température de deux produits testés en face froide à l'exemple 13. La vermiculite expansée utilisée dans les exemples est commercialisée par la société EFISOL sous la référence VERMET FINE, dont les caractéristiques sont : Physique Densité relative 0, 1 +/-5 %
Point de fusion 1415 C
Aspect Particules lamellaires
Granulométrie 200 u-1, 5 mm Chimique pH 8 Elements majeurs (+/- 3 %) composition type détecté au delà du seul de 0, 1 % Si02 40 % MgO. 27 %
Point de fusion 1415 C
Aspect Particules lamellaires
Granulométrie 200 u-1, 5 mm Chimique pH 8 Elements majeurs (+/- 3 %) composition type détecté au delà du seul de 0, 1 % Si02 40 % MgO. 27 %
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A ! 2Û3 11 % Fe203 7 % CaO : 3% MnO : 0, 1 % NaO2 0,3% TiO2 0, 3 % P2O5 0,1 %
La silice précipitée utilisée dans les exemples ci-après est commercialisée par DEGUSSA sous la référence SIPERNAT# 22S et présente les caractéristiques suivantes :
Densité : 0,12 < d < 0,27
Surface spécifique
BET supérieure 180 m2/g pH : 2 à 6, 4 Composition type : Eléments majeurs détectés au delà du seuil de 0, 1 % SiO2 98-99 % NaO2 1 % Fe203 (0, 03) %
SO3 0, 6-0, 8 %
Dans les exemples 7 et 8, on a utilisé un composé réfractaire à très haute teneur en alumine comme le corindon courant pour une température inférieure à 1900oC, qui augmente la réfractairité et la corrosion par les oxydes métalliques et présente la composition suivante :
Al2O3 85 - 90 %
TiO2 1, 5-2 %
Fe203 2-2, 5 %
CaO + MgO 0, 3-0, 8 %
Na20 + K2O 0, 2-0, 6%
La silice précipitée utilisée dans les exemples ci-après est commercialisée par DEGUSSA sous la référence SIPERNAT# 22S et présente les caractéristiques suivantes :
Densité : 0,12 < d < 0,27
Surface spécifique
BET supérieure 180 m2/g pH : 2 à 6, 4 Composition type : Eléments majeurs détectés au delà du seuil de 0, 1 % SiO2 98-99 % NaO2 1 % Fe203 (0, 03) %
SO3 0, 6-0, 8 %
Dans les exemples 7 et 8, on a utilisé un composé réfractaire à très haute teneur en alumine comme le corindon courant pour une température inférieure à 1900oC, qui augmente la réfractairité et la corrosion par les oxydes métalliques et présente la composition suivante :
Al2O3 85 - 90 %
TiO2 1, 5-2 %
Fe203 2-2, 5 %
CaO + MgO 0, 3-0, 8 %
Na20 + K2O 0, 2-0, 6%
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Dans les exemples 1 à 12, le gélifiant bentone utilisé pouvait également être un produit commercialisé par la société CECA sous la marque CLARSOL# W100 selon les caractéristiques suivantes : - composition : base montmorillonite sodique naturelle origine Wyominggranulométrie entre 10 et 200um-Humidité 8 à 12 %-couleur grise, - t'analyse élémentaire :
Perte à 9500C 13, 1 % Si02 59, 5% A1203 18% Fe203 3, 2 % CaO 1, 05 % MgO 2, 3 % NaO2 2, 5 % K2O 0, 55 % TiO2 (ppm) 330 Poids spécifique 1, 8 Densité non tassée : < 0, 45 Teneur en eau : < 3 % Finesse : refus au tamis (maille < 5 % de 80 m) :
Dans les exemples ci-après, les liants à base de résines polymérisables utilisés étaient notamment la résine silicone RTV141 de la société RHODIA, qui est constituée d'un mélanges bi-composants pour une proportion du mélange résine/durcisseur de 10/10 en poids, selon un mécanisme de réticulation par polyaddition.
Perte à 9500C 13, 1 % Si02 59, 5% A1203 18% Fe203 3, 2 % CaO 1, 05 % MgO 2, 3 % NaO2 2, 5 % K2O 0, 55 % TiO2 (ppm) 330 Poids spécifique 1, 8 Densité non tassée : < 0, 45 Teneur en eau : < 3 % Finesse : refus au tamis (maille < 5 % de 80 m) :
Dans les exemples ci-après, les liants à base de résines polymérisables utilisés étaient notamment la résine silicone RTV141 de la société RHODIA, qui est constituée d'un mélanges bi-composants pour une proportion du mélange résine/durcisseur de 10/10 en poids, selon un mécanisme de réticulation par polyaddition.
D'autres mélanges bi-composants (RTV 11-RTV 31-RTV 627) et monocomposant (RTV 112-RTV 118) commercialisés par la société GENERAL ELECTRIC (USA) peuvent convenir.
On peut également citer les résines furaniques, notamment le mélange bicomposant type UF/FA commercialisé par la société BORDEN CHIMIE (ANGLETERRE), sous la référence TC557.
<Desc/Clms Page number 16>
Dans les exemples 9 et 10, la magnésie naturelle épurée ou magnésie chromite, utilisée pour augmenter la réfractairité et la résistance chimique présentait les caractéristiques suivantes :
Magnésie Naturelle épurée Magnésie-Chromite MgO 82-88% 62-69% A1203 1-3% 3-5% Fe203 3, 5-10% 7-13% SiO2 2-5% 5-10% CaO 1-3, 5% 1-3% CrO3-6-15%
Dans les exemples 11 et 12, on a utilisé un agent ralentisseur de neutrons, qui pouvait être de type graphite ou du borate de zinc ou encore du borate anhydre commercialisés par la société CMMP.
Magnésie Naturelle épurée Magnésie-Chromite MgO 82-88% 62-69% A1203 1-3% 3-5% Fe203 3, 5-10% 7-13% SiO2 2-5% 5-10% CaO 1-3, 5% 1-3% CrO3-6-15%
Dans les exemples 11 et 12, on a utilisé un agent ralentisseur de neutrons, qui pouvait être de type graphite ou du borate de zinc ou encore du borate anhydre commercialisés par la société CMMP.
Dans les exemples ci-après, on a préparé les charges minérales dans le mélange et malaxage des différents composés minéraux dans un mélangeur rotatif horizontal. Il est possible d'identifier les différents types de particules de la charge par comparaison en analyse microscopique avec les échantillons de référence. Par "spectroscopie de masse", il est aussi possible d'identifier les composés minéraux de chaque particule.
Dans les exemples ci-après, les charges minérales réactives selon l'invention destinées à être mélangées à des liants résines étaient mélangées dans les proportions pondérales relatives de 50 % de charge pour 50 % de liant. Les charges minérales destinées à être mélangées à des liants hydrauliques étaient mélangés dans des proportions volumiques relatives de 70 % de charge minérale pulvérulente pour 30 % de liant hydraulique.
Dans les exemples 7 à 12, la nature des adjuvants n'est donnée qu'à titre illustratif. Les formules sont susceptibles de s'adapter qualitativement et quantativement au liant spécifique choisi et aux caractéristiques physiques finales du produit recherché.
EXEMPLE 1 : Charge minérale pour une utilisation avec un liant hydraulique du type ciment fondu ou ciment alumineux.
<Desc/Clms Page number 17>
1-La charge minérale comprend la composition en proportion pondérale suivante : - vermiculite expansé : 40 %, - gélifiant bentone : 40 %, - silice précipité : 20 %,
Cette silice précipitée est commercialisée sous la marque SIPERNAT référence 22S par la société DEGUSSA.
Cette silice précipitée est commercialisée sous la marque SIPERNAT référence 22S par la société DEGUSSA.
EXEMPLE 2 : Mélange de la charge minérale de l'exemple 1 avec un liant hydraulique de type ciment.
On mélange la charge minérale de l'exemple 1 avec un ciment alumineux de type fondu, commercialisé par la société LAFARGE sous l'appellation"CIMENT FONDU LAFARGE"dans les proportions volumiques relatives de 30 % de ciment pour 70 % de charge minérale selon le protocole suivant :
1/On sature en eau en injectant de la vapeur ou de l'eau pulvérisée sur la poudre de charge minérale de l'exemple 1 pour obtenir un produit pulvérulent humide, les proportions relatives de poudre de charge minérale et d'eau étant de 1Kg de poudre de charge minérale isolante pour 1 1 d'eau.
1/On sature en eau en injectant de la vapeur ou de l'eau pulvérisée sur la poudre de charge minérale de l'exemple 1 pour obtenir un produit pulvérulent humide, les proportions relatives de poudre de charge minérale et d'eau étant de 1Kg de poudre de charge minérale isolante pour 1 1 d'eau.
2/On mélange ledit produit pulvérulent humide avec ledit ciment à raison de 1 volume de ciment pour 3 à 4 volumes de poudre minérale sèche initiale.
Ainsi, l'utilisateur final n'a plus qu'à mettre en oeuvre la quantité d'eau nécessaire à la prise du liant hydraulique, soit 0,6 1 d'eau. Il y a lieu de noter que si on mélange directement la poudre de charge minérale sèche avec le liant hydraulique, en ajoutant l'eau uniquement après mélange, on observe une hétérogénéité du mélange (apparition de grumeaux) et une prise hydraulique non homogène, d'où il résulte des risques de fissuration du produit fini.
EXEMPLE 3 : Charge minérale réactive destinée à être mélangée à un liant adhésif en phase aqueuse.
La charge comprend les composants suivants dans les proportions pondérales suivantes : - vermiculite expansée : 43 %,
<Desc/Clms Page number 18>
- gélifiant bentone : 40 % - silice précipitée : 17 %.
Cette charge minérale est utile pour être mélangée notamment avec un liant adhésif en phase aqueuse.
EXEMPLE 4 : Charge minérale réactive utile pour un mélange avec un liant élastomère silicone.
La charge minérale active présente les proportions pondérales relatives des composants suivants : - vermiculite expansée : 45 %, - gélifiant bentone : 45 %, - silice précipitée : 10%.
Cette charge minérale réactive est destinée à un mélange dans des proportions pondérales relatives 50/50, avec l'élastomère silicone de référence RTV 1410 de la société RHODIA.
EXEMPLE 5 : Charge minérale réactive utile pour un produit devant présenter une tenue à une température de 1300 à 14000C en milieu fortement oxydant. La charge minérale comprenait la composition dans les proportions pondérales relatives suivantes : - vermiculite expansée : 42 %, - gélifiant bentone : 40 %, - silice précipité : 2 %,
- composé réfractaire silico-alumineux de classe 42 (contenant 42 à 45 % de Al203) : 16 %.
- composé réfractaire silico-alumineux de classe 42 (contenant 42 à 45 % de Al203) : 16 %.
Cette charge minérale est plus particulièrement destinée à être mélangée à raison de 50/50 avec un liant du type résine polymérisable.
EXEMPLE 6 : Charge minérale réactive utile pour un produit devant présenter une tenue à une température de 1300 à 1400 C en milieu fortement oxydant pour une utilisation avec un liant hydraulique.
La charge minérale réactive comprend la composition dans les proportions pondérales relatives suivantes :
<Desc/Clms Page number 19>
- vermiculit expansée : 42 %, - gélifiant bentone : 28 %, - silice précipitée : 12 %, - composé réfractaire silico-alumineux de classe 42 : 18 %.
Cette charge minérale peut être mélangée à un liant hydraulique en proportions volumiques relative de 30 % de charge pour 70 % de liant hydraulique.
EXEMPLE 7 : Charge minérale réactive pour la réalisation d'un produit devant tenir à des températures de 1300 à 1600 C en milieu oxydant, et destiné à être utilisé avec un liant résine.
La charge minérale réactive comprend la composition dans les proportions pondérales relatives suivantes : - vermiculit expansée : 45%, - gélifiant bentone : 38 %, - silice précipitée : 11 %, - corindon courant : 14 %.
EXEMPLE 8 : Charge minérale réactive pour la réalisation d'un produit devant tenir à des températures de 1300 à 16000C en milieu oxydant, et destiné à être utilisé avec un liant hydraulique.
La charge minérale réactive comprend la composition dans les proportions pondérales relatives suivantes : - vermiculit expansée : 45%, - gélifiant bentone : 30 %, - silice précipitée : 11 %, - corindon courant : 14 %.
EXEMPLE 9 : Charge minérale réactive pour une utilisation avec un liant résine pour réaliser un produit ayant une tenue à une température de 1300 à 1800 C en atmosphère réductrice.
La charge minérale réactive comprend la composition dans les proportions pondérales suivantes : - vermiculit expansée : 45 %, - gélifiant bentone : 35 %,
<Desc/Clms Page number 20>
- silice précipitée : 3 %, - magnésie : 18 %.
EXEMPLE 10 : Charge minérale réactive pour une utilisation avec un liant hydraulique pour réaliser un produit ayant une tenue à une température de 1300 à 1800oC en atmosphère réductrice.
- vermiculit expansée : 42 %, - gélifiant bentone : 30 %, - silice précipitée : 12 %, - magnésie : 16 %.
L'agent ralentisseur était incorporé aux autres éléments de la charge minérale sous forme pulvérulente ou granulée.
EXEMPLE 11 : Charge minérale réactive comprenant un adjuvant ralentisseur de neutrons destiné à un mélange avec un liant résine.
La charge minérale réactive comprend la composition dans les proportions pondérales suivantes : - vermiculit expansée : 43 %, - gélifiant bentone : 35 %, - silice précipitée : 5 %, - agent ralentisseur : 17 %.
EXEMPLE 12 : charge minérale réactive comprenant un adjuvant ralentisseur de neutrons destiné à un mélange avec un liant hydraulique.
La charge minérale réactive comprend la composition dans les proportions pondérales suivantes : - vermiculit expansée : 40 %, - gélifiant bentone : 33 %, - silice précipitée : 9 %, - agent ralentisseur : 18 %.
EXEMPLE 13 : Résultats
1/Classement et comportement au feu
1/Classement et comportement au feu
<Desc/Clms Page number 21>
Pour effectuer les tests, on a réalisé des plaques de 23 mm à 25 mm d'épaisseur selon un format 50 cm X 40 cm. On a réalisé les tests d'ininflammabilité selon la norme française NF 19500-507 et ISO 1716.
Le produit de l'exemple 2 (charge minérale + liant hydraulique) présentait une ininflammabilité de classe MO. Le produit de l'exemple 4 (mélange de poudre minérale + liant résine) présentait une ininflammabilité de classe M1.
Les tests classement pour le comportement au feu ont été réalisés par le LABORATOIRE NATIONAL D'ESSAIS (LNE) de PARIS, 1 rue Gaston Boissié 75724 PARIS cedex 15.
2/Test d'isolation thermique
On a exposé une plaque des produits obtenus aux exemples 2 et 4 (liant hydraulique et liant silicone) de dimensions 300 mm X 300 mm sur une épaisseur moyenne de 25 mm, à une flamme ablative constituée par une torche de propane à
haute impulsion (débit de 100 Ils).
On a exposé une plaque des produits obtenus aux exemples 2 et 4 (liant hydraulique et liant silicone) de dimensions 300 mm X 300 mm sur une épaisseur moyenne de 25 mm, à une flamme ablative constituée par une torche de propane à
haute impulsion (débit de 100 Ils).
On a quantifié l'écart de température entre les deux faces de la plaque.
La face chaude était exposée à une température de 1150 C, qui correspond à la température maximum atteinte dans un incendie au bout de 2 heures. La face froide n'excédait pas une température de 125OC au contact de ladite face, étant entendu qu'un écart de juste 5 mm par rapport à ladite plaque permet de faire chuter la température de 50oC.
On a enregistré la température à l'aide de sondes thermocouples à différents endroits.
Température en face chaude : 1 - Sonde nO 1 : au centre de la zone couverte par la flamme (la flamme couvre 70 % de la surface de la plaque) au contact de la plaque.
2 - Sonde nO 2 : en périphérie de la plaque, en dehors de la zone couverte par la flamme au contact de la plaque.
Température en face froide :
<Desc/Clms Page number 22>
3-Sonde no 3 : symétriquement au point de mesure de la sonde no 1 au contact de la plaque.
4-Sonde n"4 à écarter de quelques millimètres de la face au contact de la plaque.
5-Sonde n'5 disposée symétriquement à la sonde nO 2, au contact de la plaque en dehors de la zone couverte par la flamme.
On a utilisé des sondes thermocouples à haute température sur la face chaude de marque THERMOCOAXO type K série 9009 CHROME-ALUMEL gainé INCONEL destinées à une plage d'utilisation de-18 à 1316OC, avec une précision de 0, 61 cl.
On a utilisé des thermocouples basse température sur la face froide de marque THERMOCOAX type J série 8555 FER-CONSTANTAN gainé d'acier inoxydable destinés à une plage d'utilisation de-18 à 871 OC, avec une précision de 55OC.
Les 5 sondes étaient chacune reliées à un appareil enregistreur de température de marque HONEYWELL VERSAPRINT version 13311/2.
L'essai a eu lieu dans un local clos protégé du vent. La plaque à tester était présenté verticalement placée sur un chevalet métallique. L'axe de la flamme lui était perpendiculaire.
Pour le produit de l'exemple 4 (liant silicone) sur le graphique enregistré, on observe qu'une montée en température de la face froide depuis la température ambiante jusqu'à environ 125OC dans une durée de 20 mn, puis la température reste en palier à environ 125OC pendant au moins une heure.
Le palier qui s'établit au bout de 20 mn correspond au début de la réaction endothermique. Ce pallier peut se maintenir pendant 6 heures, étant entendu que cette durée dépend essentiellement de l'épaisseur de la plaque.
Pour une plaque réalisée dans un matériau correspondant à l'exemple 2 (liant hydraulique), on obtient un palier Plus lentement au bout de 50 mn, mais la température atteinte est inférieure à 120 C.
<Desc/Clms Page number 23>
Sur la figure 1, on a représenté les profils de température relevés en face froide avec la sonde no 3 de la plaque pour deux charges minérales différentes mélangées à un même liant résine de silicone à raison de proportions pondérales 50/50.
La courbe B était obtenue avec le produit de l'exemple 4.
La courbe A était obtenue avec une charge minérale comprenant les proportions pondérales suivantes : - 40 % de bentonite pure (PROLABO - 40 % d'argile expansée, - 10 % de silice précipitée, - 10 % d'alumine, et
La courbe A qui correspond à un produit décrit dans le brevet FR 2 600 999 ne présente pas de pallier, le sommet atteint à 350 oC après environ 1600 secondes d'exposition à la torche de propane correspond à l'arrêt pour invalidation de l'expérience, la température en face froide ayant largement dépassé les valeurs autorisées par le protocole, et la plaque commençant à se déliter.
La courbe A qui correspond à un produit décrit dans le brevet FR 2 600 999 ne présente pas de pallier, le sommet atteint à 350 oC après environ 1600 secondes d'exposition à la torche de propane correspond à l'arrêt pour invalidation de l'expérience, la température en face froide ayant largement dépassé les valeurs autorisées par le protocole, et la plaque commençant à se déliter.
Sans être lié par les explications théoriques qui suivent, l'inventeur émet l'hypothèse que les propriétés avantageuses d'une charge minérale isolante selon l'invention par rapport à une charge minérale telle que décrite dans le brevet FR 2 600 999 sont dues en partie à la structure particulière de la vermiculite et de la perlite par rapport à celle de l'argile expansée. En effet, l'argile expansée est constituée de particules de grandes dimensions, à savoir des nodules de 1 à 10 mm, qui renferment de l'air à l'intérieur. Il s'agit en effet d'une structure semi-fermée présentant une structure interne assez comparable à celle de la pierre meulière, présentant à la fois des alvéoles ou cavités fermées, et des cavités ouvertes séparées par des épaisseurs de quelques centièmes à 0,1 mm. Ces cavités contiennent de l'air qui peut s'échapper par celles qui sont ouvertes, mais qui est piégé et ne peut s'échapper librement de celles qui sont fermées. Cet air prisonnier augmente de volume avec la température, la pression induite fait éclater les parois des alvéoles ou cavités fermées détruisant la cohérence de la particule et amenant la ruine de l'ensemble.. A un certain niveau de température, les nodules d'argile expansé éclatent car l'air chaud qui se dilate ne peut pas s'échapper suffisamment vite des nodules. Au contraire, dans la vermiculite et la perlite, l'air est accroché physiquement entre 2 lamelles adjacentes dans la vermiculite ou entre 2 dendrites adjacentes dans la perlite.
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Ces structures ouvertes résistent mieux à la température, car l'air n'y est pas enfermé, et il peut plus facilement s'en échapper sans provoquer leur éclatement. Par ailleurs, de par leur taille plus petite, elles se mélangent de façon plus homogène, que ce soit dans la charge minérale à sec ou dans le mélange avec le liant.
Claims (19)
1. Charge minérale réactive isolante, caractérisée en ce qu'elle comprend un mélange de : - au moins des particules d'un premier composant choisi parmi les composés minéraux expansés hydratés à base de silicate, dont le point de fusion est supérieur à 1400oC, et dont la structure articulaire est une structure ouverte.
- au moins des particules d'un second composant choisi parmi les composés minéraux thixotropes.
2. Charge minérale réactive isolante selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit premier composant est choisi parmi de la vermiculite expansée et de la perlite expansée.
3. Charge minérale réactive isolante selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins undit second composant choisi parmi : . un dérivé organique de bentonite, de préférence un dérivé organique de montmorillonite, et . de la silice précipitée présentant une surface spécifique élevée, de préférence une surface spécifique BET d'au moins 25 m2/g, de préférence encore au moins 100 m2/g.
4. Charge minérale réactive isolante selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisée en ce qu'elle comprend les proportions pondérales suivantes : - 20 à 50 % dedit (s) premier (s) composant (s), et - 50 à 80 % dedit (s) second (s) composant (s).
5. Charge minérale réactive isolante selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend undit deuxième composant qui comprend une bentonite organophile et de la silice précipitée.
6. Charge minérale réactive isolante selon la revendications 5 caractérisée en ce qu'elle comprend les propositions pondérales suivantes : - 20 à 50 % de vermiculite expansée eVou de perlite expansée, - 15 à 50 % de dérivés organiques de bentonite, et - 5 à 30 % de silice précipitée.
<Desc/Clms Page number 26>
7. Charge minérale réactive isolante selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit premier composant est de la vermiculite expansée, sous forme de particule de 200 um à 1,5 mm.
8. Charge minérale réactive isolante selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ledit second composant comprend un dérivé organique de bentonite en forme de particule de 10 à 200 um et comprenant une teneur pondérale en humidité de 5 à 15 %.
9. Charge minérale réactive isolante selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit deuxième composant comprend de la silice précipitée
sous forme de particule présentant une surface spécifique BET d'au moins 100 m2/g, de préférence au moins 150 m2/g et comprenant au moins 40 %, de préférence au moins 85 %, en poids de composés SiO2.
10. Charge minérale réactive isolante selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend de 0 à 30 %, de préférence de 5 à 20 % d'un adjuvant consistant en un composé minéral réfractaire choisi parmi un composé silicoalumineux comprenant au moins 40 % en poids d'alumine, le corindon, de la magnésie naturelle ou épurée ou de la magnésie-chromite présentant une teneur en MgO supérieure à 95 %, et du silicate de magnésium de formule Mg3Si401o (OH) 2
11. Charge minérale réactive isolante selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comprend un agent ralentisseur de neutrons, de préférence choisi parmi le graphite ou un borate.
12. Produit isolant actif contre l'incendie eVou les agressions thermiques provoquant un choc thermique notamment supérieur à 1000oC caractérisé en ce qu'il comprend un matériau résultant du mélange d'une charge minérale selon l'une des revendications 1 à 11, et d'un liant organique ou minéral.
13. Produit selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en proportion pondérale relative entre ladite charge et ledit liant organique : - 45 à 85 %, de préférence 50 à 80 %, de ladite charge minérale réactive isolante, et - 15 à 55 %, de préférence 20 à 50 % dedit liant.
<Desc/Clms Page number 27>
14. Produit selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend en proportion volumique relative entre ladite charge et ledit liant minéral : - 45 à 85 %, de préférence 50 à 80 %, de ladite charge minérale réactive isolante, et - 15 à 55 %, de préférence 20 à 50 % dedit liant minéral.
15. Produit selon la revendication 12 ou 14, caractérisé en ce que ledit liant minéral est un liant hydraulique.
16. Produit selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que ledit liant organique est une résine bi-composants polymérisable.
17. Produit selon la revendication 12 ou 13, caractérisé en ce que ledit liant est un liant adhésif à phase aqueuse.
18. Produit selon la revendication 12 à 15, caractérisé en ce que ledit matériau présente une densité inférieure à 1,5, de préférence inférieure à 1,1.
19. Produit selon l'une des revendications 12 à 18, caractérisé en ce qu'il se présente sous forme de paroi d'au moins 10 mm, de préférence au moins 25 mm d'épaisseur et qu'il est capable de maintenir une face froide à une température inférieure à 130 C en continu pendant plus de 4 h, pendant que l'autre face chaude est portée à plus de 1100 C.
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| WO2004007394A1 (fr) * | 2002-07-17 | 2004-01-22 | Microtherm International Limited | Corps moule d'isolation thermique et son procede de fabrication |
| WO2012087259A3 (fr) * | 2010-12-25 | 2012-10-26 | Peryum Araştirma Geliştirme İnşaat Makine Elektronik Danişmanlik Hizmetleri Sanayi Ticaret Limited Şirketi | Matériaux d'isolation / de construction alternatifs et leur procédé de production |
| WO2016186593A1 (fr) | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Çerezci Alperen | Matériaux de construction ayant une propriété d'isolation thermique élevée et procédé de fabrication |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1830253A (en) * | 1931-01-03 | 1931-11-03 | American Colloid Co | Composition material |
| EP0217569A2 (fr) * | 1985-09-10 | 1987-04-08 | Calvin Shubow | Composition pour ignifugation et isolation |
| FR2600999A1 (fr) | 1986-04-10 | 1988-01-08 | Eisenschmidt Henri | Isolant thermique pour environnement severe |
| US4795776A (en) * | 1987-01-29 | 1989-01-03 | Dixon International Limited | Fire-resistant composition |
| FR2733538A1 (fr) * | 1995-04-25 | 1996-10-31 | Naud Jean Paul | Element coupe feu isophonique en materiau composite |
-
2000
- 2000-12-01 FR FR0015602A patent/FR2814740B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-10-01 WO PCT/FR2001/003023 patent/WO2002028797A1/fr not_active Application Discontinuation
- 2001-10-01 EP EP01974414A patent/EP1322570A1/fr not_active Withdrawn
- 2001-10-01 AU AU2001293937A patent/AU2001293937A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1830253A (en) * | 1931-01-03 | 1931-11-03 | American Colloid Co | Composition material |
| EP0217569A2 (fr) * | 1985-09-10 | 1987-04-08 | Calvin Shubow | Composition pour ignifugation et isolation |
| FR2600999A1 (fr) | 1986-04-10 | 1988-01-08 | Eisenschmidt Henri | Isolant thermique pour environnement severe |
| US4795776A (en) * | 1987-01-29 | 1989-01-03 | Dixon International Limited | Fire-resistant composition |
| FR2733538A1 (fr) * | 1995-04-25 | 1996-10-31 | Naud Jean Paul | Element coupe feu isophonique en materiau composite |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004007394A1 (fr) * | 2002-07-17 | 2004-01-22 | Microtherm International Limited | Corps moule d'isolation thermique et son procede de fabrication |
| WO2012087259A3 (fr) * | 2010-12-25 | 2012-10-26 | Peryum Araştirma Geliştirme İnşaat Makine Elektronik Danişmanlik Hizmetleri Sanayi Ticaret Limited Şirketi | Matériaux d'isolation / de construction alternatifs et leur procédé de production |
| WO2016186593A1 (fr) | 2015-05-15 | 2016-11-24 | Çerezci Alperen | Matériaux de construction ayant une propriété d'isolation thermique élevée et procédé de fabrication |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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