FR2943661A1 - Fluidifiant pour liant hydraulique - Google Patents

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Olivier Watt
David Rinaldi
Hakimi Yahiaoui
Jean Michel Faure
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Abstract

La présente invention a pour objet l'utilisation de copolymères comprenant des motifs monomères polyoxyalkylés et des motifs monomères phosphorés en tant que fluidifiant dans des liants hydrauliques.

Description

FLUIDIFIANT POUR LIANT HYDRAULIQUE La présente invention a pour objet l'utilisation de fluidifiant dans des liants hydrauliques, en particulier les liants hydrauliques à base de sulfate de calcium. Les fluidifiants représentent aujourd'hui une solution dans la démarche économique de réduction d' eau perdue engagée dans les usines de plaques de plâtre. Afin de réduire les coûts engendrés par le séchage des plaques et augmenter les cadences de production, cette réduction d'eau est devenue indispensable. Cependant la mise en oeuvre de pâtes de plâtre contenant moins d'eau devient vite difficile, voir impossible, la viscosité augmentant fortement lorsque le rapport eau I plâtre diminue.
Dans ces conditions, les fluidifiants représentent dans certain cas une solution efficace pour abaisser cette viscosité. Les fluidifiants connus à ce jour sont par exemple les Poly Mélamine Sulfonates (PMS), les Poly Naphtalène Sulfonates (PNS) qui sont le plus largement utilisés en usine, leur performance économique étant relativement faible. Des molécules de type PCP (Poly Carboxylate Polyoxyéthylène) ont été développées et représentent une alternative intéressante aux PMS et PNS. Mais bien que l'efficacité des PCP soit supérieure à celle des PMS et PNS, le surcoût engendré par leur utilisation est trop important par rapport au gain de performance obtenu. Afin de répondre aux exigences des utilisateurs, il est devenu nécessaire de trouver d'autres molécules pour fluidifier des pâtes de plâtre. Aussi le problème que se propose de résoudre l'invention est de fournir un nouvel adjuvant adapté pour fluidifier les compositions de liants hydrauliques, en particulier liants hydrauliques à base de sulfate de calcium. De manière inattendue, les inventeurs ont mis en évidence qu'il est possible d'utiliser des copolymères comprenant des motifs monomères polyoxyalkylés et des motifs monomères phosphorés pour obtenir un adjuvant utile en tant que fluidifiant pour les liants hydrauliques, en particulier liants hydrauliques à base de sulfate de calcium. Dans ce but la présente invention propose l'utilisation d'au moins un copolymère ou un de ses sels en tant que fluidifiant pour liants hydrauliques ledit copolymère comprenant au moins un motif de formule (I) R3 (I) et ledit copolymère comprenant au moins un motif de formule (Il) R1 R3 R8 (II) avec R1, R2, R3 représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en C, à C20 ; R4 représente un radical alkyle linéaire ou ramifié en C2 à C20 ; R5 représente un radical de formule
qRs ùPùOR6 O avec R6 représentant indépendamment un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en C, à C20, ou un ion monovalent divalent ou trivalent, ou un radical ammonium quaternaire; ou encore R5 représente un radical de formule 2 R1 [ CH2] 1 ùPO3(R6)2 avec R7 représentant un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en C, à 018 , ou un radical de formule [CH21t ùPO3(R6)2 R8 représente un atome d'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié en C1 à C20; W représente un atome d'oxygène ou d'azote ; m est un nombre entier compris de 0 à 2 ; n est un nombre entier égal à 0 ou 1 ; q est un nombre entier égal à 0 ou 1 ; r est un nombre entier compris de 0 à 500 ; t est un nombre entier compris de 1 à 18 ; et dont la masse molaire dudit copolymère est comprise de 10 000 à 400 000 daltons. L'invention propose également un liant hydraulique comprenant au moins ledit copolymère ou un de ses sels. Enfin, l'invention propose des éléments pour le domaine de la construction obtenus à partir d'un liant hydraulique comprenant au moins ledit copolymère ou un de ses sels. L'invention offre comme avantage que le fluidifiant utilisé selon l'invention permet de formuler des pâtes de plâtre en utilisant des quantités d'eau réduites par rapport aux quantités classiquement utilisées. De plus, le fluidifiant utilisé selon l'invention présente comme avantage de ne pas ou de peu retarder l'hydratation du sulfate de calcium calciné ou des liants hydrauliques à base de sulfate de calcium partiellement anhydre ou totalement anhydre. Un autre avantage de la présente invention, est l'absence ou la quasi absence de formaldehyde résiduelle, ce qui n'est pas le cas des PMS ou des PNS. Un autre avantage de la présente invention, est que le fluidifiant utilisé selon l'invention permet de maîtriser la fluidité des pâtes de plâtre sans en modifier les autres propriétés. Enfin l'invention a pour avantage de pouvoir être mise en oeuvre dans toutes industries, notamment l'industrie du bâtiment, l'industrie chimique (adjuvantiers) et à l'ensemble des marchés de la construction (bâtiment, génie civil ou usine de préfabrication), à l'industrie de la construction d'éléments en plâtre. ,R7 [CH2]r ùN D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description et des exemples donnés à titre purement illustratifs et non limitatifs qui vont suivre. Par le terme adjuvant , on entend selon la présente invention tout composé qui incorporé dans une formulation permet d'apporter des propriétés particulières. Par le terme liant , on entend selon la présente invention tout composé ayant la propriété d'apporter de la cohésion à la formulation dans laquelle il est incorporé, et permet d'apporter des caractéristiques mécaniques à ladite formulation (par exemple résistance en compression, en traction, adhérence). Ce liant peut également être destiné à lier des éléments inertes tels que des granulats. Par l'expression liants hydrauliques , on entend selon la présente invention tout composé ayant la propriété de s'hydrater en présence d'eau et dont l'hydratation permet d'obtenir un solide ayant des caractéristiques mécaniques. L'expression liant hydraulique désigne également les liants hydriques. Le liant hydraulique selon l'invention peut en particulier être un liant à base de sulfate de calcium ou un ciment. De préférence, le liant hydraulique selon l'invention est un liant à base de sulfate de calcium. Par l'expression liants hydrauliques à base de sulfate de calcium , on entend selon l'invention les liants hydrauliques à base de sulfate de calcium calciné, partiellement anhydre ou totalement anhydre. Par l'expression pâte de plâtre , on entend selon la présente invention un mélange d'eau et de plâtre, et éventuellement d'autres composés (par exemple, des charges, des adjuvants etc...). L'expression pâte de plâtre désigne également les coulis ou des mortiers.
Par l'expression copolymère , on entend selon l'invention un polymère comprenant la répétition d'au moins 2 motifs monomères distincts, voire plus. Ainsi un copolymère selon l'invention peut comprendre la répétition de 3 motifs monomères distincts. Par l'expression prise , on entend selon la présente invention le passage à l'état solide par réaction chimique. Par l'expression fluidifiant , on entend selon la présente invention tout adjuvant permettant de fluidifier. Par l'expression éléments pour le domaine de la construction , on entend selon la présente invention tout élément constitutif d'une construction comme par exemple un sol, une chape, un mur, une cloison, une contre-cloison, un doublage acoustique ou thermique, un plafond, une poutre, un plan de travail, une corniche, un enduit, un plâtre à projeter, les plâtres médicaux, les moules pour coulage de métaux ou de figurines, les plâtres dits industriels. 5 10 15 L'invention concerne l'utilisation d'au moins un copolymère ou un de ses sels en tant que fluidifiant pour liants hydrauliques ledit copolymère comprenant au moins un motif de formule (I) R2 [CH2]m [ O] [Wlq R4 O _ I _r R5 (I)
et ledit copolymère comprenant au moins un motif de formule (II) R1 R3 (Il) avec RI, R2, R3 représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en C, à C20 ; R4 représente un radical alkyle linéaire ou ramifié en C2 à C20 ; R5 représente un radical de formule qR6 ùPùOR6 O avec R6 représentant indépendamment un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en C, à C20 , ou un ion monovalent divalent ou trivalent, ou un radical ammonium quaternaire; ou encore R5 représente un radical de formule R7 [CH21t ùP03(R6)2 [CH2]t ùN avec R7 représentant un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en C, à C18 , ou un radical de formule [ CH2]t ùP03(R6)2 R8 représente un atome d'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié en C, à C20; W représente un atome d'oxygène ou d'azote ; m est un nombre entier compris de 0 à 2 ; n est un nombre entier égal à 0 ou 1 ; q est un nombre entier égal à 0 ou 1 ; r est un nombre entier compris de 0 à 500 ; t est un nombre entier compris de 1 à 18 ; et dont la masse molaire dudit copolymère est comprise de 10 000 à 400 000 20 daltons. De préférence, le copolymère utilisé selon l'invention ou un de ses sels possède un radical R1 représentant un atome d'hydrogène. De préférence, le copolymère utilisé selon l'invention ou un de ses sels possède un radical R2 représentant un atome d'hydrogène. 25 De préférence, le copolymère utilisé selon l'invention ou un de ses sels possède un radical R3 représentant un radical méthyle. De préférence, le copolymère utilisé selon l'invention ou un de ses sels possède un radical R4 représentant un radical éthyle. De préférence, le copolymère utilisé selon l'invention ou un de ses sels possède 30 un radical R5 représentant un radical de formule De préférence, le copolymère utilisé selon l'invention ou un de ses sels possède un radical R6 représentant un atome d'hydrogène. De préférence, le copolymère utilisé selon l'invention ou un de ses sels possède un radical R8 représentant un atome d'hydrogène ou un radical méthyle.
De préférence, le copolymère utilisé selon l'invention ou un de ses sels possède un atome W représentant un atome d'oxygène. De préférence, le copolymère utilisé selon l'invention ou un de ses sels possède un nombre entier r compris de 1 à 300, de préférence compris de 20 à 250, plus préférentiellement compris de 40 à 200, encore plus préférentiellement compris de 40 à 150. Selon une variante de l'invention, le copolymère utilisé selon l'invention peut comprendre au moins un motif de formule (I), au moins un motif de formule (II) et au moins un autre motif monomère, appelé motif (III), en plus des motifs de formule (I) et (Il).
Le motif (III) peut provenir d'un monomère choisi parmi différents types de molécules et en particulier choisi parmi les exemples suivants : • les monomères insaturés d'acide monocarboxylique ou dicarboxylique, tels que l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, l'acide maléique, l'anhydride maléique, l'acide fumarique, l'acide itaconique, l'anhydride itaconique, l'acide citraconique, et leurs sels de métaux monovalents, divalents, d'ammonium quaternaire ou leurs sels d'amine organique ; • les esters et diesters des monomères insaturés d'acide monocarboxylique ou dicarboxylique mentionnés ci-dessus ayant une fonction alcool possédant de 1 à 30 atomes de carbone ; • les amides et diamides des monomères insaturés d'acide monocarboxylique ou dicarboxylique mentionnés ci-dessus ayant une fonction amine possédant de 1 à 30 atomes de carbone ; • les esters et diesters des monomères insaturés d'acide monocarboxylique ou dicarboxylique mentionnés ci-dessus ayant une fonction alcoxy(poly(alkylène glycols)) obtenue par addition de 1 à 500 moles d'oxyde d'alkylène possédant de 2 à 18 atomes de carbone aux alcools et amines mentionnés ci-dessus ; • les esters et diesters des monomères insaturés d'acide monocarboxylique ou dicarboxylique mentionnés ci-dessus ayant une fonction glycol possédant de 2 à 18 atomes de carbone ou possédant de 2 à 500 poly(alkylène glycols) en nombre molaires d'addition des glycols précédents ; • les (poly)alkylene glycol di(meth)acrylates tels que triethylene glycol di(meth)acrylate, (poly)ethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, et (poly)ethylene glycol (poly)propylene glycol di(meth)acrylate; • les (meth)acrylates multifunctionels tels que hexanediol di(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, et trimethylolpropane di(meth)acrylate; • les (poly)alkylene glycol dimaléates tels que triethylene glycol dimaleate et polyethylene glycol dimaleate; • les acides sulfoniques insaturés tels que vinylsulfonate, (meth)allylsulfonate, 2- (meth)acryloxyethylsulfonate, 3-(meth)acryloxypropylsulfonate, 3-(meth)acryloxy-2- hydroxypropylsulfonate, 3-(meth)acryloxy-2-hydroxypropylsulfophenyl ether, 3- (meth)acryloxy-2-hydroxypropyloxysulfobenzoate, 4-(meth)acryloxybutylsulfonate, (meth)acrylamidomethylsulfonic acid, (meth)acrylamidoethylsulfonic acid, 2- methylpropanesulfonic acid (meth)acrylamide, et styrenesulfonic acid, et leurs sels de métaux monovalents, divalents, d'ammonium quaternaire ou leurs sels d'amine organique ; • les composés vinyl aromatiques tels styrene, alpha -methylstyrene, vinyltoluene, et p-methylstyrene; • les alkanediol mono(meth)acrylates tel que 1,4-butanediol mono(meth)acrylate, 1,5-pentanediol mono(meth)acrylate, et 1,6-hexanediol mono(meth)acrylate; • les dienes tels que butadiene, isoprene, 2-methyl-1,3-butadiene, and 2-chloro-1,3-butadiene; • les amides insaturés tels que (meth)acrylamide, (meth)acrylalkylamide, N- methylol(meth)acrylamide, et N,N-dimethyl(meth)acrylamide; • les cyanes insaturés tels que (meth)acrylonitrile et a- chloroacrylonitrile; • les esters insaturés tels que vinyl acetate et vinyl propionate; • les amines insaturées telles que aminoethyl (meth)acrylate, methylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)acrylate, dimethylaminopropyl (meth)acrylate, dibutylaminoethyl (meth)acrylate, et vinylpyridine; • les composés divinyl aromatiques tels que divinylbenzene; • les cyanurates tels que triallyl cyanurate; • les composés allyl tels que (meth)allyl alcohol et glycidyl (meth)allyl ether; • les silanes ; • les dérivés siloxane tels que polydimethylsiloxanepropylaminomaleamic acid, polydimethylsiloxaneaminopropyleneaminomaleamic acid, polydimethylsiloxanebis(propylaminomaleamic acid), polydimethylsiloxanebis(dipropyleneaminomaleamic acid), polydimethylsiloxane-(1-propyl-3-acrylate), polydimethylsiloxane-(1-propyl-3-methacrylate), polydimethylsiloxane-bis-(1-propyl-3-acrylate), polydimethylsiloxane-bis-(1-propyl-3-methacrylate) ; • les dérivés silylés tels que 3-(Trimethoxysilyl)propyl methacrylate, 3-[Tris(trimethylsiloxy)silyl]propyl methacrylate, 3-(Triethoxysilyl)propyl methacrylate, 3-[Tris(triethylsiloxy)silyl]propyl methacrylate, 3-(Trimethoxysilyl)propyl acrylate, 3-[Tris(trimethylsiloxy)silyl]propyl acrylate, 3-(Triethoxysilyl)propyl acrylate, 3-[Tris(triethylsiloxy)silyl]propyl acrylate; • les groupes de formule -Si(R) X(OR)y dans laquelle R sont des groupes alkyles, de préférence en C, à C6, x est un nombre entier compris de 0 à 2 et y est un nombre entier compris de 1 à 3, la somme de x et y étant égal à 3 afin de satisfaire la valence du silicium.
Selon cette variante, le copolymère utilisé selon l'invention peut comprendre au moins un motif de formule (Il), au moins un motif de formule (I) possédant un radical R5 de formule soit q Rs ùPùOR6 [CH2]t ùN 0 , ou soit [ CH2] r ùP03(R6)2 et au moins un motif (III).
Le motif (III) peut être choisi parmi ceux mentionnés ci-dessus. Le copolymère selon l'invention ou un de ses sels peut être utilisé en tant que fluidifiant, en particulier en tant que fluidifiant pour les ciments ou les liants hydrauliques à base de sulfate de calcium. Plus particulièrement le copolymère utilisé selon l'invention va permettre de formuler des pâtes de plâtre contenant moins d'eau et de maîtriser la fluidité de ladite pâte. En particulier, le copolymère selon l'invention ou un de ses sels peut être utilisé comme fluidifiant pour les liants hydrauliques à base de sulfate de calcium choisi parmi les sulfates de calcium partiellement anhydre ou totalement anhydre. Parmi les liants hydrauliques à base de sulfate de calcium, les plâtres à base de sulfate de calcium semihydraté (a ou [3 ou un mélange des deux) conviennent tout particulièrement selon l'invention. Plus particulièrement, le copolymère selon l'invention ou un de ses sels peut être utilisé comme fluidifiant pour les liants hydrauliques à base de sulfate de calcium choisi parmi les plâtres à base de sulfate de calcium semihydraté (a ou (3 ou un mélange des deux) ou les liants à base de sulfate de calcium anhydre. ,R7 Le copolymère selon l'invention ou un de ses sels peut présenter une structure chimique variée. En particulier, la répartition des motifs (I) et (Il) ou des motifs (I) et (Il) et (III) au sein du copolymère peut varier d'une molécule à une autre. Notamment le copolymère selon l'invention peut présenter une structure à bloc, statistique, alternée ou à gradient. Par structure à bloc, on entend selon l'invention une structure comprenant des blocs distincts de chacun des motifs monomères. Par structure statistique, on entend selon l'invention une structure comprenant les motifs monomères répartis de manière statistique ou encore aléatoire dans la chaîne polymère. Par structure alternée, on entend selon l'invention une structure où les motifs monomères sont alternés dans la chaîne polymère. Par structure à gradient, on entend selon l'invention une structure où la concentration de chaque motif monomère varie inversement proportionnelle l'une par rapport à l'autre. De préférence, le copolymère utilisé selon l'invention présentera une structure statistique ou à gradient. De préférence, le copolymère selon l'invention peut comprendre : de 1 à 99 % de motifs (I), préférentiellement de 2 à 98%, encore plus préférentiellement de 3 à 97 % ; de 1 à 99 % de motifs (II), préférentiellement de 2 à 90%, encore plus préférentiellement de 3 à 70 % ; de0à98%demotif (III); les pourcentages étant exprimés en nombre d'unités de motifs par rapport au nombre total de motifs présents dans le copolymère. Le copolymère utilisé selon l'invention ou un de ses sels possèdent une masse molaire comprise de 10 000 à 400 000 daltons, plus particulièrement comprise de 15 000 à 250 000 daltons, de préférence comprise de 20 000 à 150 000 daltons, plus préférentiellement comprise de 20 000 à 100 000.
Le copolymère utilisé selon l'invention peut se présenter sous forme de sels ou sous forme acide, en totalité ou en partie. Les sels ou les ions convenant selon l'invention peuvent être choisi parmi les métaux tels que décrits dans la classification périodique des éléments, en particulier les métaux alcalins ou les métaux alcalino-terreux. D'autres métaux, comme les métaux de transition peuvent convenir également.
Les copolymères sont obtenus par copolymérisation, de préférence de type radicalaire de monomères appropriés. La copolymérisation peut être conduite de manière conventionnelle pour l'homme du métier.
Selon une variante de l'invention, le copolymère selon l'invention est réalisé à partir de monomère de formule suivante : Encore plus préférentiellement, le copolymère selon l'invention est réalisé à partir de monomère de formule suivante : CH3 o o La concentration de copolymère utilisé selon l'invention dans la formulation dépend de l'application visée. Le copolymère selon l'invention peut être utilisé sous forme de solution liquide, par exemple une solution aqueuse, sous forme de dispersion, sous forme d'émulsion ou encore sous forme de poudre. De préférence le copolymère selon l'invention ou un de ses sels sera utilisé à une concentration comprise de 0,001 à 10 %, de préférence de 0,01 à 2%, plus préférentiellement de 0,01 à 1 %, encore plus préférentiellement de 0,01 à 0,5 %, en poids sec de copolymère par rapport au poids sec de liant hydraulique.
Enfin, le copolymère utilisé selon l'invention pourra être utilisé seul ou en association avec un ou plusieurs autres adjuvants tels qu'un accélérateur, retardateur, épaississant, agent rhéologique ou éventuellement un autre fluidifiant, afin d'ajuster les propriétés rhéologiques et de prise du matériau. L'invention a également pour objet un liant hydraulique comprenant au moins un copolymère ou un de ses sels selon l'invention. Plus particulièrement l'invention a pour objet un fiant hydraulique à base de sulfate de calcium comprenant au moins un copolymère ou un de ses sels selon l'invention.
Le copolymère utilisé selon l'invention ou un de ses sels peut être incorporé dans le liant hydraulique sous forme de solution liquide, sous forme de dispersion, sous forme d'émulsion ou encore sous forme de poudre. Le liant hydraulique selon l'invention peut être utilisé pour la fabrication d'éléments pour le domaine de la construction, notamment pour tout élément constitutif d'une construction comme par exemple un sol, une chape, un mur, une cloison, une contre-cloison, un doublage acoustique ou thermique, un plafond, une poutre, un plan de travail, une corniche, un enduit, un plâtre à projeter. Le liant hydraulique selon l'invention peut être utilisé pour la fabrication d'éléments pour le domaine de la construction. La concentration de copolymère selon l'invention dans par exemple une pâte de plâtre dépend de l'application visée. De préférence le copolymère selon l'invention ou un de ses sels sera utilisé à une concentration comprise de 0,001 à 10 %, de préférence de 0,01 à 2%, plus préférentiellement de 0,01 à 1 %, encore plus préférentiellement de 0,01 à 0,5 %, en poids sec de copolymère par rapport au poids de la pâte de plâtre. L'invention a également pour objet un liant hydraulique comprenant au moins un copolymère ou un de ses sels selon l'invention. L'invention a également pour autre objet des éléments pour le domaine de la construction obtenus à partir d'un liant hydraulique comprenant au moins un copolymère ou un de ses sels selon l'invention. La figure 1 représente le pouvoir de réduction d'eau. La figure 2 présente l'évaluation du pouvoir fluidifiant d'un copolymère selon l'invention en comparaison de l'Ethacryl M. Les exemples suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée.
EXEMPLES
Exemple 1 : Synthèse d'un copolymère selon l'invention
Dans un réacteur double-enveloppe de 100mL, les réactifs suivants sont pesés : - 2.88g de MEGP de formule suivante S-0 O 01 HOùP=O 1 OH C H3 28.54g de MA-5000 (origine Clariant, solution aqueuse à 60%w) de formule suivante avec r = 120 - 0.25g d'acide thioglycolique (ce qui représente 15%mol).
Un montage réactionnel est réalisé qui comprend une agitation mécanique, un réfrigérant, une arrivée d'azote, une sonde de température et le réacteur double- 10 enveloppe. Le milieu réactionnel est mis à dégazer sous azote et est chauffé à 80°C à l'aide de la double-enveloppe. Après atteinte de la température de consigne et dégazage suffisant (environ 15 minutes), 0,05g de vazo68WSP (thermoamorceur d'origine Dupont) sous forme poudre sont ajoutés. Le milieu est laissé à réagir pendant 2h à 80°C. 15 Une solution de copolymère 1 est ainsi obtenue. Elle est laissée à refroidir puis neutralisée avec 61,2g de NaOH en pastilles. Une solution aqueuse incolore limpide est obtenue, dont le pH est égal à 6.
20 La masse molaire en poids du copolymère 1 obtenu est de 40 000 daltons (Mw). Elle a été évaluée par chromatographie d'exclusion stérique (SEC) en phase aqueuse utilisant un étalonnage POE. Le copolymère renferme en moyenne 20 % de motifs MA-5000 et 80 % de motifs MEGP.
25 Exemple 2 : Evaluation du pouvoir de réduction d'eau du copolymère 1 sur pâte liquide de semi-hydrate de sulfate de calcium :
La fluidité de la pâte liquide est évaluée au moyen du test dit de l'anneau d'étalement . Un cylindre (encore appelé anneau d'étalement) de taille bien définie 30 (largeur 30mm û Hauteur 50mm) est positionné sur le plan de travail, de manière à ce5 que le volume délimité par l'intérieur du cylindre et le plan de travail forme une cavité. Cette cavité est complètement remplie de pâte liquide à tester. Puis le cylindre est soulevé délicatement. Alors la pâte liquide à tester s'étale sur le plan de travail. La surface d'étalement de la pâte liquide à tester est déterminée. L'effet fluidifiant du copolymère 1 est évalué sur une pâte liquide de semi-hydrate de sulfate de calcium gâchée à un ratio Eau I Plâtre (EIP) donné.
Dans un bol plastique, on pèse l'eau et la quantité d'extrait sec de copolymère 1. 10 Dans un autre bol, le semi-hydrate est pesé (100g). Les quantités d'eau et de solution de copolymère 1 dépendent du ratio EIP et du dosage désiré pour l'essai. Au temps zéro, le semi-hydrate est ajouté doucement à l'eau adjuvantée du copolymère 1. Après 1 minute et 30 secondes de contact, un premier malaxage de 30 secondes est réalisé à la cuillère. Le coulis est laissé à reposer 30 secondes avant un second malaxage de 30 15 secondes. Au terme de ce deuxième malaxage, la fluidité du coulis est évaluée par le test de l'anneau d'étalement décrit ci-dessus.
Le pouvoir réducteur d'eau du copolymère 1 est comparé au coulis de référence sans adjuvant (Figure 1). Pour cette série d'essais, le dosage en copolymère 1 est 20 constant (0,085 % / Plâtre; % en masse sèche de copolymère) mais la quantité d'eau de l'essai (donc le E/P) est variable. Les résultats sont présentés sur la figure 1. A ce dosage le pouvoir de réduction d'eau est proche de 35% pour un étalement de 90 mm.
25 Les résultats montrent un meilleur étalement de la pâte liquide en présence du copolymère 1 selon l'invention comparé à la pâte liquide sans adjuvant. La pâte liquide est bien plus fluide en utilisant le copolymère 1.
Exemple 3: Evaluation de l'effet fluidifiant du copolymère 1 sur pâte 30 liquide de semi-hydrate de sulfate de calcium :
Le pouvoir fluidifiant d'un copolymère selon l'invention est mesuré en comparaison avec un fluidifiant connu. Le copolymère 1 selon l'invention issu de l'exemple 1 est testé en comparaison avec un fluidifiant commercial (Ethacryl M fourni 35 par la société Lyondell). La masse molaire en poids de ce polymère est de 30000 daltons (Mw) et a été évaluée par SEC aqueuse utilisant un étalonnage POE. Le plâtre est un plâtre f3 d'origine naturel SELECTA. Le rapport eau/plâtre est constant (EIP = 0,46).5 Les résultats sont présentés sur la figure 2. Les résultats montrent un meilleur étalement de la pâte liquide en présence du copolymère 1 selon l'invention comparé à l'éthacryl M,. La pâte liquide est bien plus fluide en utilisant le copolymère 1. Dans la zone grisée d'étalements communs , la diminution de dosage, comparativement à l'Ethacryl M, varie de 40 à 100% pour un étalement compris de 60 à 80 mm. A ce ratio E/P de 0,46, l'efficacité de l'Ethacryl M tend à plafonner (étalement inférieur à 100mm) alors que le copolymère 1 selon l'invention, grâce à son pouvoir de réduction d'eau supérieur, permet d'atteindre des valeurs d'étalement beaucoup plus élevées (supérieur à 120mm).

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1. Utilisation d'au moins un copolymère ou un de ses sels en tant que fluidifiant pour liants hydrauliques ledit copolymère comprenant au moins un motif de formule (I) R1. _ _ R5 (I) et ledit copolymère comprenant au moins un motif de formule (II) R1 R4 O - I 10 R8 (II) avec RI, R2, R3 représentent indépendamment un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en C, à C20 ; R4 représente un radical alkyle linéaire ou ramifié en C2 à C20 ; 15 R5 représente un radical de formule QR6 ùPùOR6 r 0avec R6 représentant indépendamment un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en C1 à C20 , ou un ion monovalent divalent ou trivalent, ou un radical ammonium quaternaire; ou encore R5 représente un radical de formule ,R7 [ CH2] t ùN [ CH2] t ùPO3(R6)2 avec R7 représentant un atome d'hydrogène, un radical alkyle linéaire ou ramifié en C1 à C18 , ou un radical de formule 10 [CH2]t ùPO3(R6)2 R8 représente un atome d'hydrogène ou un radical alkyle linéaire ou ramifié en C1 à C20; W représente un atome d'oxygène ou d'azote ; m est un nombre entier compris de 0 à 2 ; 15 n est un nombre entier égal à 0 ou 1 ; q est un nombre entier égal à 0 ou 1 ; r est un nombre entier compris de 0 à 500 ; t est un nombre entier compris de 1 à 18 ; et dont la masse molaire dudit copolymère est comprise de 10 000 à 400 000 20 daltons.
  2. 2. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on utilise ledit copolymère ou l'un de ses sels pour les liants hydrauliques à base de sulfate de calcium choisi parmi les plâtres à base de sulfate de calcium hemihydraté (a ou r3 ou 25 un mélange des deux) ou les liants à base de sulfate de calcium anhydre.
  3. 3. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on utilise ledit copolymère ou l'un de ses sels dont la masse molaire est comprise de 15 000 à 250 000 daltons.
  4. 4. Utilisation selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'on utilise ledit copolymère possédant un radical R5 représentant un radical de formule qR6 ùPùOR 6 30 0
  5. 5. Utilisation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on utilise ledit copolymère comprenant au moins un motif de formule (I), au moins un motif de formule (Il) et au moins un autre motif monomère, appelé motif (III), en plus des motifs de formule (I) et (Il).
  6. 6. Utilisation selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'on utilise ledit copolymère possédant un radical R8 représentant un atome d'hydrogène ou un radical méthyle.
  7. 7. Utilisation selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'on utilise ledit copolymère pour lequel W représente un atome d'oxygène.
  8. 8. Utilisation selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'on utilise ledit 15 copolymère pour lequel r est un nombre entier compris de 1 à 300, de préférence compris de 20 à 250.
  9. 9. Liant hydraulique comprenant au moins un copolymère ou un de ses sels selon la revendication 1.
  10. 10. Utilisation d'un liant hydraulique selon la revendication 9 pour la fabrication d'éléments pour le domaine de la construction.
  11. 11. Eléments pour le domaine de la construction obtenus à partir d'un liant hydraulique 25 comprenant au moins un copolymère ou un de ses sels selon la revendication 1. 20
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FR2763065A1 (fr) * 1997-05-12 1998-11-13 Lafarge Sa Composition autonivelante a base de ciment
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