FR2955858A1 - CONCRETE ELEMENT WITH SUPERHYDROPHOBIC SURFACE - Google Patents
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Abstract
L'invention vise un élément en béton comportant une paroi superhydrophobe ayant une rugosité Ra comprise de 1 µm à 10 µm et ayant des protubérances espacées deux à deux d'un intervalle moyen compris de 1 µm à 40 µm. Ledit élément en béton a un diamètre de pores critiques de surface inférieur à 100 nm et comprend des portions affleurant ladite paroi plus hydrophobes que le béton.The invention relates to a concrete element comprising a superhydrophobic wall having a roughness Ra of 1 .mu.m to 10 .mu.m and having protuberances spaced two by two with an average interval of between 1 .mu.m and 40 .mu.m. Said concrete element has a critical pore diameter of less than 100 nm surface and includes portions flush with said wall more hydrophobic than concrete.
Description
ELEMENT EN BETON A SURFACE SUPERHYDROPHOBE La présente invention concerne le domaine des éléments en béton, notamment les éléments en béton dont au moins une paroi est visible. Les parois des éléments en béton sont susceptibles de se salir notamment en raison de dépôts de substances dissoutes dans les eaux qui s'écoulent sur les éléments en béton. Ces dépôts forment des traces qui dégradent l'aspect visuel des parois des éléments en béton, ce qui n'est pas souhaitable lorsque ces parois sont visibles. Pour réduire la formation de traces, il est généralement souhaitable que les parois visibles de l'élément en béton soient les moins hydrophiles possibles pour éviter l'adhésion d'eau. Les risques de dépôts de substances transportées par l'eau sont ainsi réduits. On considère généralement qu'une paroi est hydrophile lorsque l'angle de contact statique d'une goutte d'eau disposée sur la paroi est inférieur à 90 degrés et que la paroi est hydrophobe lorsque l'angle de contact statique d'une goutte d'eau distillée disposée sur la paroi est supérieur à 90 degrés. La paroi est dite superhydrophobe lorsque l'angle de contact statique d'une goutte d'eau distillée disposée sur la paroi est supérieur à 130 degrés. Pour réduire au maximum la formation de dépôts sur les parois d'un élément en béton, il serait souhaitable que les parois de l'élément en béton soient superhydrophobes. Toutefois, les parois d'un élément en béton réalisé par coffrage ou moulage ont tendance généralement à être hydrophiles avec, par exemple, un angle de contact statique entre 10 et 50 degrés. Il existe des revêtements pouvant être appliqués sur les parois d'un élément en béton permettant de rendre ces parois hydrophobes. Toutefois, l'utilisation de tels revêtements a plusieurs inconvénients. En effet, s'il est possible d'obtenir une paroi hydrophobe par l'application d'un revêtement de quelques centaines de micromètres de type peinture à base fluorée, il n'est généralement pas possible de parvenir à l'obtention de parois superhydrophobes. De plus, le coût de revient de tels revêtements est élevé. The present invention relates to the field of concrete elements, in particular concrete elements of which at least one wall is visible. The walls of the concrete elements are likely to get dirty especially due to deposits of dissolved substances in the water flowing over the concrete elements. These deposits form traces that degrade the visual appearance of the walls of the concrete elements, which is undesirable when these walls are visible. To reduce the formation of traces, it is generally desirable that the visible walls of the concrete element be the least hydrophilic possible to prevent water adhesion. The risks of deposits of substances transported by water are thus reduced. It is generally considered that a wall is hydrophilic when the static contact angle of a drop of water disposed on the wall is less than 90 degrees and that the wall is hydrophobic when the static contact angle of a drop of water. distilled water disposed on the wall is greater than 90 degrees. The wall is said to be superhydrophobic when the static contact angle of a drop of distilled water disposed on the wall is greater than 130 degrees. To minimize the formation of deposits on the walls of a concrete element, it would be desirable for the walls of the concrete element to be superhydrophobic. However, the walls of a concrete element made by formwork or molding generally tend to be hydrophilic with, for example, a static contact angle between 10 and 50 degrees. There are coatings that can be applied to the walls of a concrete element to make these walls hydrophobic. However, the use of such coatings has several disadvantages. Indeed, if it is possible to obtain a hydrophobic wall by the application of a coating of a few hundred micrometers of fluoride-based paint type, it is generally not possible to achieve obtaining superhydrophobic walls . In addition, the cost of such coatings is high.
En outre, de tels revêtements peuvent modifier l'aspect visuel des parois de l'élément en béton sur lesquelles ils sont appliqués de sorte que l'utilisation de revêtements peut ne pas être compatible avec l'aspect visuel souhaité des parois (notamment si on souhaite garder un aspect visuel « minéral »). In addition, such coatings can change the visual appearance of the walls of the concrete element to which they are applied so that the use of coatings may not be compatible with the desired visual appearance of the walls (especially if wish to keep a visual "mineral").
Le but de la présente invention est donc de proposer un élément en béton ayant une paroi superhydrophobe obtenue dès la fabrication de l'élément en béton ou obtenue après application d'un composé chimique qui ne permet pas, s'il était utilisé seul, d'obtenir une paroi superhydrophobe. Ce but est atteint par l'utilisation d'un élément en béton, notamment pour le domaine de la construction, comportant une paroi superhydrophobe ayant une rugosité Ra comprise de 1 pm à 10 pm et ayant des protubérances espacées deux à deux d'un intervalle moyen compris de 1 pm à 40 pm, ledit élément en béton ayant un diamètre de pores critiques de surface inférieur à 100 nm et comprenant des portions affleurant ladite paroi plus hydrophobes que le béton. L'obtention d'un élément en béton ayant une paroi superhydrophobe est due à la combinaison de quatre facteurs : une rugosité spécifique de la paroi dans une plage déterminée, un écart moyen des protubérances de la paroi dans une plage déterminée, un diamètre de pores critiques de surface inférieur à un seuil déterminé et la présence de portions hydrophobes affleurant au moins une partie de la paroi. Par l'expression « liant hydraulique », on entend selon la présente invention un matériau pulvérulent qui, gâché avec de l'eau, forme une pâte qui fait prise et durcit par suite de réactions et de processus d'hydratation, et qui après durcissement, conserve sa résistance et sa stabilité même sous l'eau. Par le terme « béton », on entend un mélange de liant hydraulique (par exemple du ciment), de granulats, d'eau, éventuellement d'adjuvants, et éventuellement d'additions minérales, comme par exemple le béton hautes performances, le béton très hautes performances, le béton autoplaçant, le béton autonivelant, le béton autocompactant, le béton fibré, le béton prêt à l'emploi ou le béton coloré. On entend également selon cette définition le béton précontraint. Le terme « béton » comprend les mortiers. Dans ce cas précis, le béton comprend un mélange de liant hydraulique, de sable, d'eau et éventuellement d'additifs et éventuellement d'additions minérales. Le terme « béton » selon l'invention désigne indistinctement le béton frais ou le béton durci. Par le terme « béton à haute performance », on entend un béton dont la résistance à la compression à 28 jours est de 50 à 100 MPa. Par le terme « béton à ultra haute performance », on entend un béton dont la résistance à la compression à 28 jours est supérieure à 100 MPa, généralement supérieure à 120 MPa. Selon l'invention le terme « granulats » désigne des graviers, des gravillons et/ou du sable. Par l'expression « ciment Portland », on entend selon l'invention un 15 ciment de type CEM I, CEM II, CEM III, CEM IV ou CEM V selon la norme « Ciment » NF EN 197-1. Selon l'invention, l'expression « additions minérales » désigne un matériau minéral finement divisé utilisé dans le béton afin d'améliorer certaines propriétés ou pour lui conférer des propriétés particulières. II s'agit, 20 par exemple, de cendres volantes (telles que définies dans la norme EN 450), de fumées de silice (telles que définies dans la norme EN 13263 :1998 ou NF P 18-502), les laitiers (tels que définis dans la norme NF P 18-506), les additions calcaires (telles que définies dans la norme NF P 18-508) et les additions siliceuses (telles que définies dans la norme NF P 18-509). 25 Par le terme « prise », on entend selon la présente invention le passage à l'état solide par réaction chimique d'hydratation d'un liant hydraulique. La prise est généralement suivie par la période de durcissement. Par l'expression « élément pour le domaine de la construction », on entend selon la présente invention tout élément constitutif d'une construction 30 comme par exemple un sol, une chape, une fondation, un mur, une cloison, un plafond, une poutre, un plan de travail, un pilier, une pile de pont, un parpaing, une canalisation, un poteau, une corniche, un élément de voirie (par exemple une bordure de trottoir), une tuile, un revêtement, par exemple de route, une plaque de plâtre, un élément isolant (acoustique et/ou thermique). The object of the present invention is therefore to propose a concrete element having a superhydrophobic wall obtained from the manufacture of the concrete element or obtained after application of a chemical compound which does not allow, if it were used alone, to to obtain a superhydrophobic wall. This object is achieved by the use of a concrete element, in particular for the field of construction, comprising a superhydrophobic wall having a roughness Ra of between 1 μm and 10 μm and having protuberances spaced two by two apart means ranging from 1 μm to 40 μm, said concrete member having a critical pore diameter of less than 100 nm surface and comprising portions flush with said wall more hydrophobic than concrete. Obtaining a concrete element having a superhydrophobic wall is due to the combination of four factors: a specific wall roughness in a given range, a mean deviation of the wall protuberances in a given range, a pore diameter surface criticism lower than a determined threshold and the presence of hydrophobic portions flush with at least a portion of the wall. By the term "hydraulic binder" is meant according to the present invention a powdery material which, mixed with water, forms a paste which sets and hardens as a result of reactions and hydration processes, and which after curing , retains its strength and stability even under water. By the term "concrete" is meant a mixture of hydraulic binder (for example cement), aggregates, water, possibly adjuvants, and possibly mineral additives, such as high performance concrete, concrete very high performance, self-compacting concrete, self-leveling concrete, self-compacting concrete, fiber concrete, ready-mix concrete or colored concrete. According to this definition, prestressed concrete is also meant. The term "concrete" includes mortars. In this specific case, the concrete comprises a mixture of hydraulic binder, sand, water and possibly additives and possibly mineral additions. The term "concrete" according to the invention denotes indistinctly fresh concrete or hardened concrete. By the term "high performance concrete" is meant a concrete with a compressive strength of 28 days at 50 to 100 MPa. By the term "ultra-high performance concrete" is meant a concrete whose compressive strength at 28 days is greater than 100 MPa, generally greater than 120 MPa. According to the invention the term "aggregates" refers to gravel, chippings and / or sand. By the term "Portland cement" is meant according to the invention a CEM I, CEM II, CEM III, CEM IV or CEM V cement according to the "Cement" NF EN 197-1 standard. According to the invention, the term "mineral additions" refers to a finely divided mineral material used in concrete to improve certain properties or to confer particular properties. These are, for example, fly ash (as defined in EN 450), silica fumes (as defined in EN 13263: 1998 or NF P 18-502), slags (such as as defined in standard NF P 18-506), calcareous additions (as defined in standard NF P 18-508) and siliceous additions (as defined in standard NF P 18-509). By the term "setting" is meant according to the present invention the transition to the solid state by chemical reaction of hydration of a hydraulic binder. The setting is usually followed by the hardening period. By the term "element for the field of construction" is meant according to the present invention any component of a construction 30 such as for example a floor, a screed, a foundation, a wall, a partition, a ceiling, a beam, worktop, pillar, bridge pier, cinderblock, pipe, post, cornice, road element (eg curb), tile, road surface, eg road , a plasterboard, an insulating element (acoustic and / or thermal).
Par l'expression « angle de contact » ou « angle de mouillage », on entend l'angle formé entre une interface liquide/vapeur et une surface solide. Par l'expression « rugosité », on entend les irrégularités de l'ordre du micromètre d'une surface qui sont définies par comparaison avec une surface de référence, et sont classées en deux catégorie : des aspérités ou « pics » ou « protubérances », et des cavités ou « creux ». La rugosité d'une surface donnée peut être déterminée par la mesure d'un certain nombre de paramètres. Dans la suite de la description, on utilise le paramètre Ra, tel que défini par les normes NF E 05-015 et ISO 4287, correspondant à la moyenne arithmétique de toutes les ordonnées du profil à l'intérieur d'une longueur de base (dans nos exemples, cette dernière a été fixée à 12,5 mm). Par l'expression « paroi de l'élément en béton », on entend à la fois une paroi d'un élément en béton à nu et la paroi d'un ensemble comprenant un corps en béton recouvert, éventuellement seulement partiellement, d'une couche d'un matériau autre que du béton et ayant une épaisseur inférieure au millimètre. Par l'expression « des portions affleurant ladite paroi plus hydrophobes que le béton », on entend plus hydrophobe que la paroi d'un élément en béton dont la composition serait parfaitement uniforme. Par l'expression « diamètre moyen d'entrée de cavités ouvertes sur ladite paroi », on entend le diamètre moyen des cavités et enfoncements, dont éventuellement des pores, qui débouchent sur la paroi, les diamètres étant mesurés au niveau de la paroi. Par l'expression « diamètre de pores critiques de surface », on entend le diamètre d'entrée des pores les plus nombreux débouchant sur la paroi. Le diamètre de pores critiques de surface est de préférence mesuré via la courbe de distribution de diamètres de pores obtenue par porosimétrie mercure. L'invention vise un élément en béton comportant une paroi superhydrophobe ayant une rugosité Ra comprise de 1 pm à 10 pm et ayant des protubérances espacées deux à deux d'un intervalle moyen compris de 1 pm à 40 pm, ledit élément en béton ayant un diamètre de pores critiques de surface inférieur à 100 nm et comprenant des portions affleurant ladite paroi plus hydrophobes que le béton. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la rugosité Ra est 10 comprise de 1 à 7 pm, de préférence de 1 à 5 pm, avantageusement de 1 à 3 pm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, les protubérances sont espacées deux à deux d'un intervalle moyen compris de 10 pm à 30 pm, de préférence de 10 pm à 20 pm. 15 Selon un exemple de réalisation de l'invention, le diamètre de pores critiques de surface (en anglais breakthrough radius) est inférieur à 50 nm, de préférence inférieur à 20 nm. Le diamètre de pores critiques de surface peut être mesuré par porosimétrie au mercure. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la paroi comprend des 20 cavités ouvertes sur ladite paroi et le diamètre moyen d'entrée des cavités ouvertes sur ladite paroi est inférieur à 1 pm, de préférence inférieure à 0,5 pm, encore plus préférentiellement inférieur à 0,2 pm. Selon un exemple de réalisation de l'invention, la porosité de surface de l'élément en béton est inférieure ou égale à 10 %, de préférence inférieure 25 ou égale à 9 %. La porosité de surface peut être mesurée par porosimétrie au mercure. La nature des portions affleurant ladite paroi et plus hydrophobes que le béton dépend du procédé de fabrication de l'élément en béton. Selon un exemple de réalisation de l'invention, les portions correspondent à un 30 composé chimique déposé sur le corps en béton de l'élément en béton. De façon avantageuse, les portions comprennent alors de la silicone. Selon un autre exemple de réalisation de l'invention, les portions appartiennent à la couche superficielle de l'élément en béton. De façon avantageuse, les portions comprennent alors de la fumée de silice en une concentration plus élevée que la concentration moyenne du béton en fumées de silice. Selon un exemple de réalisation de l'invention, ledit élément est un béton à haute performance, de préférence un béton à ultra haute performance, par exemple un béton à ultra haute performance fibré. Les bétons fibrés à ultra haute performance sont des bétons ayant une matrice cimentaire contenant des fibres. II est renvoyé au document intitulé « Bétons fibrés à ultra-hautes performances » du Service d'études techniques des routes et autoroutes (Setra) et de l'Association Française de Génie Civil (AFGC). Les fibres sont métalliques, organiques, ou un mélange. Le dosage en liant est élevé (le ratio E/C est faible ; en général le ratio E/C est d'au plus environ 0,3). La quantité de fibres est généralement faible, par exemple entre 1 et 8 % en volume. La matrice cimentaire peut comprendre du ciment (Portland), un élément à réaction pouzzolanique (notamment des fumées de silice) et un sable fin. Par exemple, la matrice cimentaire peut comprendre du ciment Portland ; du sable fin ; - un élément de type fumée de silice ; - éventuellement de la farine de quartz ; les quantités étant variables et les dimensions des différents éléments étant choisies entre la gamme micronique ou submicronique et le millimètre, avec une dimension maximale n'excédant pas en général 5 mm ; et - un superplastifiant étant ajouté en général avec l'eau de gâchage. A titre d'exemple de matrice cimentaire, on peut citer celles décrites 30 dans les demandes de brevet EP-A-518777, EP-A-934915, WO-A-9501316, WO-A-9501317, WO-A-9928267, WO-A-9958468, WO-A-9923046, WO-A-0158826, WO2008/090481, WO2009/081277 auxquelles il est renvoyé pour plus de détails. Des exemples de matrice sont les BPR, Bétons à Poudre Réactive, 5 tandis que des exemples de BFUP sont les bétons BSI de Eiffage, Ductal® de Lafarge, Cimax® de Italcementi et BCV de Vicat. Une cure thermique peut être mise en oeuvre sur ces bétons. Par exemple, la cure thermique comprend, après la prise hydraulique, le chauffage à une température de 60°C ou plus pendant plusieurs heures, 10 typiquement 90°C pendant 48 heures. L'invention vise également un procédé de fabrication d'un élément en béton tel que défini précédemment, comprenant les étapes consistant à prévoir un moule, à couler dans le moule ledit béton à l'état frais et à retirer ledit élément du moule après la prise du béton. De façon avantageuse, le 15 remplissage du moule est réalisé à plat. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le moule est en un matériau plus hydrophobe que le béton. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le moule comprend de la silicone. De façon avantageuse, lorsque le moule est en silicone, il peut ne 20 pas être nécessaire d'utiliser une composition de démoulage ou de décoffrage pour faciliter le retrait de l'élément en béton du moule. Les inventeurs ont mis en évidence que l'utilisation d'un moule en silicone pouvait conduire, lorsqu'un béton est introduit dans le moule, à une modification de la composition superficielle du béton 25 Les inventeurs ont, en outre, mis en évidence un transfert de la rugosité du moule en silicone à la paroi de l'élément en béton. De ce fait, en prévoyant que la rugosité du moule en silicone est favorable à l'obtention d'une paroi superhydrophobe, l'élément en béton obtenu par moulage dans un moule en silicone est adapté à l'obtention d'une paroi superhydrophobe. 30 De préférence, le moule a une rugosité Ra comprise de 1 pm à 10 pm. Les inventeurs ont, en ouvre, mis en évidence un transfert au moins partiel des irrégularités du moule en silicone à la paroi de l'élément en béton. De ce fait, en prévoyant que les irrégularités du moule en silicone sont favorables à l'obtention d'une paroi superhydrophobe, l'élément en béton obtenu par moulage dans un moule en silicone est adapté à l'obtention d'une paroi superhydrophobe. Selon un exemple de réalisation de l'invention, le procédé comprend, en outre, l'étape consistant à disposer une composition de démoulage dans le moule en silicone avant le remplissage du moule avec le béton frais. By the term "contact angle" or "wetting angle" is meant the angle formed between a liquid / vapor interface and a solid surface. By the term "roughness" is meant the irregularities of the order of one micrometer of a surface which are defined by comparison with a reference surface, and are classified in two categories: asperities or "peaks" or "protuberances" , and cavities or "hollows". The roughness of a given surface can be determined by measuring a number of parameters. In the remainder of the description, the parameter Ra, as defined by standards NF E 05-015 and ISO 4287, corresponding to the arithmetic average of all the ordinates of the profile within a base length ( in our examples, the latter was set at 12.5 mm). By the term "wall of the concrete element" is meant both a wall of a bare concrete element and the wall of an assembly comprising a concrete body covered, possibly only partially, with a layer of a material other than concrete and having a thickness less than one millimeter. By the expression "portions flush with said wall more hydrophobic than concrete" is meant more hydrophobic than the wall of a concrete element whose composition would be perfectly uniform. The expression "mean diameter of entry of open cavities on said wall" means the average diameter of the cavities and depressions, including possibly pores, which open on the wall, the diameters being measured at the wall. By the term "critical surface pore diameter" is meant the inlet diameter of the largest pores opening on the wall. The critical surface pore diameter is preferably measured via the pore size distribution curve obtained by mercury porosimetry. The invention relates to a concrete element comprising a superhydrophobic wall having a roughness Ra of 1 μm to 10 μm and having protuberances spaced two by two by an average interval of between 1 μm and 40 μm, said concrete element having a diameter of critical surface pores less than 100 nm and comprising portions flush with said wall more hydrophobic than concrete. According to an exemplary embodiment of the invention, the roughness Ra is from 1 to 7 μm, preferably from 1 to 5 μm, advantageously from 1 to 3 μm. According to an exemplary embodiment of the invention, the protuberances are spaced two by two by an average interval of from 10 .mu.m to 30 .mu.m, preferably from 10 .mu.m to 20 .mu.m. According to an exemplary embodiment of the invention, the diameter of critical surface pores (English breakthrough radius) is less than 50 nm, preferably less than 20 nm. The diameter of critical surface pores can be measured by mercury porosimetry. According to an exemplary embodiment of the invention, the wall comprises open cavities on said wall and the average inlet diameter of the open cavities on said wall is less than 1 μm, preferably less than 0.5 μm, and even more preferably less than 0.2 .mu.m. According to an exemplary embodiment of the invention, the surface porosity of the concrete element is less than or equal to 10%, preferably less than or equal to 9%. Surface porosity can be measured by mercury porosimetry. The nature of the portions flush with said wall and more hydrophobic than concrete depends on the method of manufacturing the concrete element. According to an exemplary embodiment of the invention, the portions correspond to a chemical compound deposited on the concrete body of the concrete element. Advantageously, the portions then comprise silicone. According to another embodiment of the invention, the portions belong to the surface layer of the concrete element. Advantageously, the portions then comprise silica fume at a concentration higher than the average concentration of the silica fume concrete. According to an exemplary embodiment of the invention, said element is a high performance concrete, preferably an ultra high performance concrete, for example a fiber ultra high performance concrete. Ultra high performance fibered concretes are concretes with a cement matrix containing fibers. It is referred to the document entitled "Ultra-High Performance Boundary Concretes" of the Roads and Highways Technical Studies Department (Setra) and the French Association of Civil Engineering (AFGC). The fibers are metallic, organic, or a mixture. The binder dosage is high (the E / C ratio is low, generally the E / C ratio is at most about 0.3). The amount of fiber is generally low, for example between 1 and 8% by volume. The cementitious matrix may comprise cement (Portland), a pozzolanic reaction element (in particular silica fumes) and a fine sand. For example, the cement matrix may comprise Portland cement; fine sand; a silica-type element; - possibly quartz flour; the quantities being variable and the dimensions of the various elements being chosen between the micron or submicron range and the millimeter, with a maximum dimension not exceeding in general 5 mm; and a superplasticizer being added in general with the mixing water. By way of example of a cementitious matrix, mention may be made of those described in patent applications EP-A-518777, EP-A-934915, WO-A-9501316, WO-A-9501317 and WO-A-9928267. WO-A-9958468, WO-A-9923046, WO-A-0158826, WO2008 / 090481, WO2009 / 081277 to which it is referred for more details. Examples of matrix are BPRs, reactive powder concretes, while examples of UHPCs are BSI concrete from Eiffage, Ductal® from Lafarge, Cimax® from Italcementi and BCV from Vicat. A thermal treatment can be implemented on these concretes. For example, the heat treatment comprises, after the hydraulic setting, heating at a temperature of 60 ° C or higher for several hours, typically 90 ° C for 48 hours. The invention also relates to a method of manufacturing a concrete element as defined above, comprising the steps of providing a mold, casting said concrete in the fresh state and removing said element from the mold after the taking concrete. Advantageously, the filling of the mold is carried out flat. According to an exemplary embodiment of the invention, the mold is made of a more hydrophobic material than concrete. According to an exemplary embodiment of the invention, the mold comprises silicone. Advantageously, when the mold is silicone, it may not be necessary to use a mold release or form release composition to facilitate removal of the concrete member from the mold. The inventors have demonstrated that the use of a silicone mold could lead, when a concrete is introduced into the mold, to a modification of the surface composition of the concrete. The inventors have, moreover, highlighted a transfer of the roughness of the silicone mold to the wall of the concrete element. Therefore, by providing that the roughness of the silicone mold is favorable for obtaining a superhydrophobic wall, the concrete element obtained by molding in a silicone mold is adapted to obtain a superhydrophobic wall. Preferably, the mold has a roughness Ra of from 1 μm to 10 μm. The inventors have, in turn, demonstrated an at least partial transfer of the irregularities of the silicone mold to the wall of the concrete element. Therefore, by providing that the irregularities of the silicone mold are favorable for obtaining a superhydrophobic wall, the concrete element obtained by molding in a silicone mold is adapted to obtain a superhydrophobic wall. According to an exemplary embodiment of the invention, the method further comprises the step of disposing a demolding composition in the silicone mold before filling the mold with the fresh concrete.
Plus précisément, selon un exemple de réalisation, le procédé comprend les étapes suivantes - enduire les parois du moule avec la composition de démoulage ; - introduire le béton fraîchement préparé dans le moule et - retirer la pièce du moule après durcissement et éventuellement cure 15 du béton. La composition de démoulage peut comprendre un ou plusieurs composés choisis parmi un stabilisant, un dispersant, un tensioactif, un conservateur, un solvant, un épaississant et un agent de thixotropie, notamment un ou plusieurs composés choisis parmi un agent hydrofuge et un 20 pigment. Selon un exemple de réalisation, le procédé comprend, en outre, l'étape consistant à recouvrir au moins partiellement ledit élément d'une couche d'un mélange plus hydrophobe que le béton, appelé par la suite mélange hydrophobe. Il peut s'agir d'une solution aqueuse de silane, de 25 siloxane et de résines synthétiques, commercialisée par la société Wacker sous l'appellation SILRES BS29. Le mélange hydrophobe peut correspondre à la composition de démoulage. L'application de la couche du mélange hydrophobe peut être réalisée directement sur l'élément en béton après le démoulage ou, lorsque le 30 mélange hydrophobe correspond à la composition de démoulage, l'application du mélange hydrophobe peut être réalisée sur le moule. L'application peut être réalisée par des moyens connus en soi, par exemple par application au pinceau, au chiffon, ou rouleau, par trempage ou encore par pulvérisation, ce dernier mode d'application étant préféré. More specifically, according to an exemplary embodiment, the method comprises the following steps: - coating the walls of the mold with the demolding composition; - Introduce the freshly prepared concrete in the mold and - Remove the piece of the mold after hardening and possibly cure 15 of the concrete. The demolding composition may comprise one or more compounds selected from a stabilizer, a dispersant, a surfactant, a preservative, a solvent, a thickener and a thixotropic agent, including one or more compounds selected from a water repellant and a pigment. According to an exemplary embodiment, the method further comprises the step of at least partially covering said element with a layer of a more hydrophobic mixture than concrete, hereinafter referred to as a hydrophobic mixture. It may be an aqueous solution of silane, siloxane and synthetic resins sold by Wacker under the name SILRES BS29. The hydrophobic mixture may correspond to the demolding composition. The application of the hydrophobic mixture layer can be carried out directly on the concrete element after demolding or, when the hydrophobic mixture corresponds to the demolding composition, the application of the hydrophobic mixture can be carried out on the mold. The application may be carried out by means known per se, for example by application with a brush, cloth, or roller, by dipping or by spraying, the latter mode of application being preferred.
La quantité de mélange hydrophobe à appliquer est choisie de manière à être suffisante pour former un film plus ou moins continu sur l'ensemble de la surface extérieure de l'élément en béton. L'épaisseur du film formé est généralement inférieure à 5 micromètres. A titre indicatif, il est généralement suffisant d'appliquer 5 à 15 g/m2 d'un mélange ayant une viscosité d'environ 50 mPa.s. Les inventeurs ont mis en évidence que le film du mélange hydrophobe entraîne une diminution du diamètre de pores critiques de surface et du diamètre moyen d'entrée de cavités ouvertes (sur la paroi) de l'élément en béton dans la mesure où au moins certains des pores ou des cavités sont bouchés par le film hydrophobe. Toutefois, les inventeurs ont mis en évidence que le film hydrophobe ne modifiait pas ou peu la rugosité Ra et l'écart moyen entre les protubérances de la paroi de l'élément en béton. Selon un exemple de réalisation, le procédé comprend, en outre, l'étape consistant à faire croître sur au moins une partie dudit élément une couche de carbonates. Pour ce faire, le procédé peut comprendre l'étape consistant à maintenir l'élément en béton dans une enceinte contenant du dioxyde de carbone. Les inventeurs ont mis en évidence que la croissance des cristaux de carbonates à la surface du béton entraîne la fermeture, au moins partielle, des pores critiques de surfaces et des cavités ouvertes sur la paroi de l'élément en béton. En outre, la croissance des cristaux de carbonates se traduit par l'apparition d'une rugosité Ra et d'un écart moyen des protubérances en surface de l'élément en béton adaptées à l'obtention d'une paroi superhydrophobe. L'invention vise également l'utilisation d'une paroi d'un élément en béton comme paroi superhydrophobe, ladite paroi ayant une rugosité Ra comprise de 1 pm à 10 pm et ayant des protubérances espacées deux à deux d'un intervalle moyen compris de 1 pm à 40 pm, ledit élément en béton ayant un diamètre de pores critiques de surfaces inférieur à 100 nm et comprenant des portions affleurant ladite paroi plus hydrophobes que le béton. L'invention sera décrite plus en détail au moyen des exemples suivants, donnés à titre non limitatif, en relation avec les figures parmi lesquelles : la figure 1 illustre le principe de mesure d'un angle de contact entre une goutte d'eau et une surface ; la figure 2 illustre des caractéristiques d'une surface d'un élément en béton ; et la figure 3 représente des courbes d'évolution de volumes de mercure absorbés par deux échantillons en fonction du diamètre d'entrée de pores des échantillons. EXEMPLES La présente invention est illustrée par les exemples suivants non limitatifs. Dans les exemples, les produits et matériaux utilisés sont disponibles auprès des fournisseurs suivants : Produit ou matériau Fournisseur (1) Ciment Portland Lafarge-France Val d'Azergues (2) Ciment Portland blanc Lafarge-France Le Tell (3) Sable 0/4 mm Lafarge France (St Bonnet La Petite Craz) (4) Sable BE01 (D50 à 307 pm) Sibelco France (Carrière de SIFRACO BEDOIN) (5) Filler calcaire OMYA BETOCARB HP Orgon (6) Filler calcaire DURCAL 1 OMYA (7) Fumées de silice MST SEPR (Société Européenne des Produits Réfractaires) (8) Adjuvant Optima 203 Chryso (9) Adjuvant Ductal F2 Chryso (10) Solution SILRES BS29 Wacker Formulation de béton à ultra haute performance La formulation (1) de béton à ultra haute performance utilisée pour 5 réaliser les essais est décrite dans le tableau 1 suivant : Tableau 1 : Formulation (1) de béton à ultra haute performance Composant Proportion (% en masse par rapport à la masse de la composition) Ciment Portland Blanc Lafarge Le 31,0 Teil Filler calcaire DURCAL 1 9,3 Fumées de silice MST 6,8 Sable BEOI 44,4 Eau de gâchée 7,1 Adjuvant Ductal F2 1,4 Le rapport eau/ciment est de 0,26. II s'agit d'un béton à ultra haute performance non fibré. Méthode de préparation du béton à ultra haute performance 10 Le béton à ultra haute performance selon la formulation (1) est réalisé au moyen d'un malaxeur de type RAYNERI. L'ensemble de l'opération est réalisé à 20°C. La méthode de préparation comprend les étapes suivantes : • A T = 0 seconde : mettre le ciment, les fillers calcaire, les fumées de silice et le sable dans le bol de malaxeur et malaxer durant 7 15 minutes (15 tours/min) ; • A T = 7 minutes : ajouter l'eau et la moitié de la masse d'adjuvant et malaxer pendant 1 minute (15 tours/min) ; • A T = 8 minutes : ajouter le restant d'adjuvant et malaxer pendant 1 minute (15 tours/min) ; • A T = 9 minutes : malaxer pendant 8 minutes (50 tours/min) et • A T = 17 minutes : malaxer pendant 1 minute (15 tours/min). • A partir de T = 18 minutes : couler le béton à plat dans le ou les moules prévus à cet effet. The amount of hydrophobic mixture to be applied is chosen to be sufficient to form a more or less continuous film over the entire outer surface of the concrete member. The thickness of the formed film is generally less than 5 micrometers. As an indication, it is generally sufficient to apply 5 to 15 g / m 2 of a mixture having a viscosity of about 50 mPa.s. The inventors have demonstrated that the film of the hydrophobic mixture causes a decrease in the surface critical pore diameter and in the mean diameter of the entrance of open cavities (on the wall) of the concrete element to the extent that at least some pores or cavities are clogged by the hydrophobic film. However, the inventors have demonstrated that the hydrophobic film does not change or slightly the roughness Ra and the average gap between the protuberances of the wall of the concrete element. According to an exemplary embodiment, the method further comprises the step of growing on at least a portion of said element a layer of carbonates. To do this, the method may include the step of holding the concrete element in an enclosure containing carbon dioxide. The inventors have demonstrated that the growth of the carbonate crystals on the surface of the concrete results in the closure, at least in part, of the critical pores of surfaces and of the open cavities on the wall of the concrete element. In addition, the growth of the carbonate crystals results in the appearance of a roughness Ra and a mean deviation of the surface protuberances of the concrete element adapted to obtain a superhydrophobic wall. The invention also relates to the use of a wall of a concrete element as a superhydrophobic wall, said wall having a roughness Ra of between 1 .mu.m and 10 .mu.m and having protuberances spaced two by two apart from an average interval of 1 μm to 40 μm, said concrete member having a critical pore diameter of less than 100 nm surfaces and comprising portions flush with said wall more hydrophobic than concrete. The invention will be described in more detail by means of the following examples, given in a non-limiting manner, in relation to the figures in which: FIG. 1 illustrates the principle of measuring a contact angle between a drop of water and a area ; Figure 2 illustrates features of a surface of a concrete member; and Figure 3 shows evolution curves of mercury volumes absorbed by two samples as a function of the pore inlet diameter of the samples. EXAMPLES The present invention is illustrated by the following nonlimiting examples. In the examples, the products and materials used are available from the following suppliers: Product or material Supplier (1) Lafarge-France Val d'Azergues Portland Cement (2) Lafarge-France White Portland Cement Tell (3) Sand 0/4 mm Lafarge France (St Bonnet Little Craz) (4) Sand BE01 (D50 at 307 pm) Sibelco France (Career of SIFRACO BEDOIN) (5) Filler limestone OMYA BETOCARB HP Orgon (6) Filler limestone DURCAL 1 OMYA (7) Smoke Silica MST SEPR (European Society of Refractory Products) (8) Optima 203 Chryso Additive (9) Ductal Adjuvant F2 Chryso (10) SILRES Solution BS29 Wacker Ultra High Performance Concrete Formulation (1) Ultra High Performance Concrete Formulation (1) The following is used in Table 1: Formulation (1) of Ultra High Performance Concrete Component Proportion (% by weight based on the weight of the composition) Portland White Cement Lafarge 31.0 Teil Wire 1 limestone DURCAL 1 9.3 Silica fumes MST 6.8 Sand BEOI 44.4 Tempering water 7.1 Ductal adjuvant F2 1.4 The water / cement ratio is 0.26. It is an ultra high performance non-fiber concrete. Ultra-High Performance Concrete Preparation Method The ultra-high performance concrete according to the formulation (1) is made by means of a RAYNERI type mixer. The whole operation is carried out at 20 ° C. The method of preparation comprises the following steps: • At T = 0 seconds: put the cement, calcareous fillers, silica fumes and sand in the mixing bowl and knead for 7 minutes (15 revolutions / min); • At T = 7 minutes: add water and half of the adjuvant mass and knead for 1 minute (15 rpm); • At T = 8 minutes: Add the remaining adjuvant and knead for 1 minute (15 rpm); • At T = 9 minutes: knead for 8 minutes (50 rpm) and • AT = 17 minutes: knead for 1 minute (15 rpm). • From T = 18 minutes: pour the concrete flat in the mold or molds provided for this purpose.
Formulation de mortier La formulation (2) de mortier utilisée pour réaliser les essais est décrite dans le tableau 2 suivant : Tableau 2 : Formulation (2) de mortier Composant Proportion (% en masse par rapport à la masse de la composition) Ciment Portland Lafarge Val 23,9 d'Azergues Filler calcaire BETOCARB HP 12,3 Sable 0/4 51,9 Eau de pré-mouillage 0,011 Eau de gâchée 11,9 Adjuvant Optima 203 0,0026 Le rapport eau de gâchée/ciment est de 0,496. Mortar formulation The mortar formulation (2) used to carry out the tests is described in Table 2 below: Table 2: Mortar formulation (2) Component Proportion (% by weight relative to the mass of the composition) Portland cement Lafarge Val 23.9 of Azergues Filler limestone BETOCARB HP 12.3 Sand 0/4 51.9 Pre-wetting water 0.011 Tempering water 11.9 Adjuvant Optima 203 0.0026 The ratio of water to cement / cement is 0.496.
Le ciment Portland de Lafarge est un ciment CEM 152,5 PMES. Méthode de préparation du mortier Le mortier selon la formulation (2) est réalisé au moyen d'un malaxeur de type Perrier. L'ensemble de l'opération est réalisé à 20°C. La méthode de préparation comprend les étapes suivantes : • Mettre les sables dans un bol de malaxeur ; • A T = 0 seconde : débuter le malaxage (140 tours/min) et ajouter simultanément l'eau de mouillage en 30 secondes, puis continuer à malaxer (140 tours/min) jusqu'à 60 secondes ; • A T = 1 minute : arrêter le malaxage et laisser reposer pendant 4 minutes ; • A T = 5 minutes : ajouter le liant hydraulique ; • A T = 6 minutes : malaxer pendant 1 minute (140 tours/min) • A T = 7 minutes : ajouter l'eau de gâchage en 30 secondes (tout en malaxant (140 tours/min)) ; • A T = 7 minutes et 30 secondes : malaxer pendant 2 minutes (140 tours/min) ; et • A partir de T = 9 minutes et 30 secondes couler le béton à plat dans le ou les moules prévus à cet effet. Méthode d'application d'un mélange hydrophobe sur une face d'un échantillon en béton Après le décoffrage de l'échantillon en béton, un mélange hydrophobe est appliqué sur une face de l'échantillon. Le mélange hydrophobe appliqué est une solution aqueuse de silane, de siloxane et de résines synthétiques, commercialisée par la société Wacker sous l'appellation SILRES BS29. Cette solution comprend environ 70 % d'eau et 30 % d'un mélange de silane, de siloxane et de résines synthétiques. La solution est appliquée au pinceau de façon à recouvrir en totalité la face traitée avec un grammage de 15 g/m2. Lafarge Portland cement is a CEM 152.5 PMES cement. Method of preparation of the mortar The mortar according to the formulation (2) is produced by means of a Perrier type mixer. The whole operation is carried out at 20 ° C. The method of preparation includes the following steps: • Put the sands in a mixing bowl; • At T = 0 seconds: start mixing (140 rpm) and simultaneously add the dampening water in 30 seconds, then continue mixing (140 rpm) for up to 60 seconds; • AT = 1 minute: stop mixing and let stand for 4 minutes; • At T = 5 minutes: add the hydraulic binder; • At T = 6 minutes: mix for 1 minute (140 rpm) • At T = 7 minutes: add the mixing water in 30 seconds (while mixing (140 rpm)); • At T = 7 minutes and 30 seconds: knead for 2 minutes (140 rpm); and • From T = 9 minutes and 30 seconds pour the concrete flat in the mold or molds provided for this purpose. Method of applying a hydrophobic mixture to one face of a concrete sample After the concrete sample is stripped, a hydrophobic mixture is applied to one side of the sample. The hydrophobic mixture applied is an aqueous solution of silane, siloxane and synthetic resins, marketed by Wacker under the name SILRES BS29. This solution comprises about 70% water and 30% of a mixture of silane, siloxane and synthetic resins. The solution is applied with a brush so as to completely cover the treated surface with a weight of 15 g / m2.
L'épaisseur de couche obtenue est alors inférieure à 5 pm. Procédé de vieillissement d'un échantillon en béton au dioxyde de carbone Après démoulage d'un échantillon en béton, l'échantillon est stocké pendant 7 jours dans une enceinte dans laquelle la température est de 20°C et l'humidité relative est de 50 %. Ensuite l'échantillon en béton est stocké, pendant la durée souhaitée, dans une chambre de carbonatation dans laquelle est maintenue une atmosphère contenant 50 % de dioxyde de carbone et dont l'humidité relative est de 65 %. Procédé de vieillissement humide d'un échantillon en béton Le procédé est réalisé au moyen d'une enceinte de condensation d'eau, par exemple l'enceinte développée par la société Q-Lab Corporation sous l'appellation QCT. L'enceinte de condensation d'eau QCT permet une simulation accélérée des dommages provoqués par une atmosphère chaude et humide sur un échantillon de béton. De façon générale, l'échantillon à tester est disposé de façon à former une partie de la paroi d'une chambre de l'enceinte de condensation QCT. L'angle d'inclinaison de l'échantillon est de 15°. De l'eau distillée est chauffée pour générer de la vapeur d'eau. La vapeur remplit la chambre pour obtenir une atmosphère ayant une humidité relative de 100 % et une température de 38°C ± 2°C. L'échantillon comprend une portion dans la chambre et une portion exposée à l'atmosphère ambiante. La différence de température entraîne la condensation de vapeur d'eau sur l'échantillon. La condensation se produisant en continu, on obtient un ruissellement d'eau sur la face de l'échantillon orientée dans l'enceinte QCT. Procédé de nettoyage UV-ozone Le procédé consiste à placer l'échantillon à nettoyer dans une enceinte et à projeter sur la face de mesure de l'échantillon des rayons ultraviolets de 254 nm de longueur d'onde pour dissocier les composés organiques présents sur l'échantillon. Simultanément, une deuxième gamme de rayons ultraviolets ayant une longueur d'onde de 185 nm produit une quantité importante d'ozone dans l'enceinte par interaction avec les molécules de dioxygène présentes dans l'atmosphère de l'enceinte. Les oxydants ainsi formés (ozone, radicaux hydroxyles) permettent de s'assurer d'une parfaite oxydation de la surface de l'échantillon : les contaminants sont alors transformés en espèces volatiles (H2O, CO, CO2) qui sont évacuées de l'enceinte via l'utilisation d'une pompe. La durée du procédé est de 20 minutes. Procédé de mesure d'un angle de mouillage ou de contact La figure 1 illustre le principe de la mesure d'un angle de mouillage 30 entre une surface solide 10 d'un échantillon 12 en béton et une goutte 14 d'un liquide déposée sur la surface 10. On désigne par la référence 16 l'interface liquide/gaz entre la goutte 14 et l'air ambiant. La figure 1 est une coupe selon un plan perpendiculaire à la surface 10. Dans le plan de coupe, l'angle de mouillage a correspond à l'angle, mesuré depuis l'intérieur de la goutte 14 de liquide, entre la surface 10 et la tangente T à l'interface 16 au point d'intersection entre le solide 10 et l'interface 16. Pour effectuer la mesure de l'angle de mouillage, l'échantillon 12 est placé dans une salle à température de 20°C et une humidité relative de 50 %. On dispose une goutte d'eau 14 ayant un volume de 2,5 pL sur la surface 10 de l'échantillon 12. La mesure de l'angle est réalisée par un procédé optique, par exemple en utilisant un dispositif d'analyse de forme (en anglais Drop Shape Analysis), par exemple le dispositif DSA 100 commercialisé par Krüss. Les mesures sont répétées cinq fois et la valeur de l'angle de contact mesuré entre la goutte d'eau et le support est égale à la moyenne de ces cinq mesures. Procédé d'analyse chimique des éléments en surface d'un échantillon en béton La surface de mesure de l'échantillon en béton est observée par microscopie électronique à balayage (MEB). Pour cela, un microscope à effet de champ à haute résolution (FEG Quanta 400 de FEI Company) est utilisé avec une tension d'accélération de 15 keV avec une intensité de courant de 1 nA. Des images sont acquises après avoir recouvert l'échantillon d'une fine couche métallisée à base de chrome. Une analyse chimique semi-quantitative est effectuée par un analyseur EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) couplé au microscope électronique à balayage. On obtient une quantification des éléments chimiques (calcium, silicium, fer... etc.) contenus dans la couche superficielle de l'échantillon sur une épaisseur d'environ 1 pm. Procédé de mesure du diamètre moyen d'entrée des cavités ouvertes en surface de l'échantillon en béton La paroi de l'échantillon est observée par microscopie électronique à 30 balayage (MEB). Pour cela, un microscope à effet de champ à haute résolution (FEG Quanta 400 de FEI Company) est utilisé avec une tension d'accélération de 15 keV avec une intensité de courant de 1 nA. Des images sont acquises après avoir recouvert l'échantillon d'une fine couche métallisée à base de chrome. The layer thickness obtained is then less than 5 μm. Aging process of a carbon dioxide concrete sample After demolding a concrete sample, the sample is stored for 7 days in an enclosure in which the temperature is 20 ° C and the relative humidity is 50 ° C. %. Then the concrete sample is stored, for the desired duration, in a carbonation chamber in which is maintained an atmosphere containing 50% carbon dioxide and the relative humidity is 65%. Process for wet aging of a concrete sample The process is carried out by means of a water condensation chamber, for example the chamber developed by Q-Lab Corporation under the name QCT. The QCT water condensation chamber allows accelerated simulation of damage caused by a hot and humid atmosphere on a concrete sample. In general, the sample to be tested is arranged to form a part of the wall of a chamber of the condensation chamber QCT. The angle of inclination of the sample is 15 °. Distilled water is heated to generate water vapor. The vapor fills the chamber to obtain an atmosphere having a relative humidity of 100% and a temperature of 38 ° C ± 2 ° C. The sample includes a portion in the chamber and a portion exposed to the ambient atmosphere. The difference in temperature causes the condensation of water vapor on the sample. As the condensation occurs continuously, a water runoff is obtained on the face of the sample oriented in the QCT chamber. UV-Ozone Cleaning Process The method involves placing the sample to be cleaned in an enclosure and projecting ultraviolet rays of 254 nm wavelength on the measuring face of the sample to dissociate the organic compounds present in the sample. 'sample. Simultaneously, a second range of ultraviolet rays having a wavelength of 185 nm produces a large amount of ozone in the chamber by interaction with the oxygen molecules present in the atmosphere of the chamber. The oxidants thus formed (ozone, hydroxyl radicals) make it possible to ensure perfect oxidation of the surface of the sample: the contaminants are then transformed into volatile species (H2O, CO, CO2) which are evacuated from the enclosure via the use of a pump. The duration of the process is 20 minutes. Method of measuring a wetting or contact angle FIG. 1 illustrates the principle of measuring a wetting angle between a solid surface 10 of a concrete sample 12 and a drop 14 of a liquid deposited on the surface 10. The reference 16 denotes the liquid / gas interface between the drop 14 and the ambient air. FIG. 1 is a section on a plane perpendicular to the surface 10. In the section plane, the wetting angle α corresponds to the angle, measured from inside the liquid drop 14, between the surface 10 and the tangent T at the interface 16 at the point of intersection between the solid 10 and the interface 16. In order to measure the wetting angle, the sample 12 is placed in a room at a temperature of 20 ° C. and a relative humidity of 50%. A drop of water 14 having a volume of 2.5 μL is placed on the surface 10 of the sample 12. The measurement of the angle is carried out by an optical method, for example using a shape analysis device. (English Drop Shape Analysis), for example the device DSA 100 marketed by Krüss. The measurements are repeated five times and the value of the contact angle measured between the drop of water and the support is equal to the average of these five measurements. Method of chemical analysis of the surface elements of a concrete sample The measurement surface of the concrete sample is observed by scanning electron microscopy (SEM). For this, a high-resolution field effect microscope (FEG Quanta 400 from FEI Company) is used with an acceleration voltage of 15 keV with a current intensity of 1 nA. Images are acquired after covering the sample with a thin chromium-based metal layer. A semi-quantitative chemical analysis is performed by an EDS (Energy Dispersive Spectroscopy) analyzer coupled to the scanning electron microscope. Quantification of the chemical elements (calcium, silicon, iron, etc.) contained in the surface layer of the sample to a thickness of about 1 μm is obtained. Method of Measuring the Average Inlet Diameter of the Open Cavities at the Surface of the Concrete Sample The wall of the sample is observed by scanning electron microscopy (SEM). For this, a high-resolution field effect microscope (FEG Quanta 400 from FEI Company) is used with an acceleration voltage of 15 keV with a current intensity of 1 nA. Images are acquired after covering the sample with a thin chromium-based metal layer.
Les images acquises sont analysées, par exemple par ordinateur, afin de déterminer le diamètre moyen d'entrée des cavités ouvertes en surface. A titre d'exemple, le procédé consiste à déterminer les contours des cavités ouvertes en surface par une analyse du contraste de l'image et à déterminer pour chaque contour le cercle qui correspond le mieux au contour de la cavité ouverte selon un critère d'optimisation. Le diamètre d'entrée de la cavité ouverte correspond au diamètre du cercle obtenu. Le diamètre moyen d'entrée des cavités ouvertes en surface correspond à la moyenne des diamètres des cercles obtenus. De préférence, lors de la déterminer des contours des cavités ouvertes, il peut ne pas être tenu compte des cavités débouchant sur la paroi dont le diamètre d'entrée est inférieur à 0,1 pm. Méthode de mesure de la porosité de surface et du diamètre de pores critiques de surface de l'échantillon en béton (porosimétrie au mercure) Un porosimètre à mercure Autopore III a été utilisé. Les échantillons de béton analysés se présentent sous la forme de petits blocs parallélépipédiques d'une dimension typique de quelques millimètres à 1 cm de côté et ils sont préalablement séchés à 45°C pendant 8 h. Une face du bloc correspond à la face à tester. Les autres faces du bloc sont recouvertes d'une couche étanche, par exemple une couche de résine époxy. Le mercure est mis au contact d'un échantillon et une pression est exercée sur l'échantillon pour faire pénétrer le mercure dans les pores de l'échantillon par la face à tester. Le volume de mercure pénétrant dans les pores de l'échantillon sous l'action de la pression est mesuré, par un système capacitif, en fonction de la pression appliquée à l'échantillon. L'équation de Washburn (1) permet de relier la pression au diamètre des pores. Les calculs de la porosité reposent sur l'équation qui exprime la pénétration d'un liquide non mouillant (le mercure) dans les pores d'un matériau poreux. Le calcul est fait en considérant que l'angle de mouillage du mercure est de l'ordre 130° (sur le verre comme sur la plupart des solides) et la tension superficielle est égale 480 mN/m à 20°C. ù ycos8 (1) r P est la pression de mercure (Pa), y est la tension superficielle du liquide (N/m), 8 est l'angle de contact entre le solide et liquide. r est le diamètre d'entrée du pore. The acquired images are analyzed, for example by computer, in order to determine the average input diameter of the open cavities on the surface. By way of example, the method consists in determining the contours of the open cavities at the surface by an analysis of the contrast of the image and in determining for each contour the circle which corresponds best to the contour of the open cavity according to a criterion of optimization. The inlet diameter of the open cavity corresponds to the diameter of the circle obtained. The average inlet diameter of the cavities open at the surface corresponds to the average of the diameters of the circles obtained. Preferably, when determining the contours of the open cavities, it may not be taken into account the cavities opening on the wall whose input diameter is less than 0.1 pm. Method for Measuring Surface Porosity and Surface Pore Diameter of Concrete Sample Porosimetry (Mercury Porosimetry) An Autopore III mercury porosimeter was used. The analyzed concrete samples are in the form of small parallelepipedic blocks of a typical size of a few millimeters to 1 cm side and they are dried beforehand at 45 ° C for 8 h. One face of the block corresponds to the face to be tested. The other faces of the block are covered with a waterproof layer, for example an epoxy resin layer. The mercury is brought into contact with a sample and pressure is exerted on the sample to penetrate the mercury in the pores of the sample by the face to be tested. The volume of mercury entering the pores of the sample under the action of the pressure is measured, by a capacitive system, as a function of the pressure applied to the sample. The Washburn equation (1) makes it possible to relate the pressure to the pore diameter. Porosity calculations are based on the equation that expresses the penetration of a non-wetting liquid (mercury) into the pores of a porous material. The calculation is made considering that the wetting angle of the mercury is of the order of 130 ° (on glass as on most solids) and the surface tension is equal to 480 mN / m at 20 ° C. ù ycos8 (1) r P is the mercury pressure (Pa), y is the surface tension of the liquid (N / m), 8 is the contact angle between the solid and the liquid. r is the inlet diameter of the pore.
A partir de la courbe d'évolution du volume ayant pénétré dans les pores de l'échantillon en fonction de la pression exercée sur le mercure et de l'équation de Washburn, on peut déterminer la distribution de diamètre de pores qui est généralement exprimée en pourcentage ou mL/mm2 en fonction du diamètre d'entrée de pore, exprimé en {gym ou en nm. Le diamètre de pores critiques, ou diamètre critique, de la surface de l'échantillon correspond au diamètre d'entrée des pores les plus nombreux débouchant sur la face à tester. La porosité de surface est déterminée à partir de la comparaison du volume de l'échantillon en béton et du volume de mercure ayant pénétré dans l'échantillon par la face à tester. Elle est exprimée en pourcentage en volume de vides dans l'échantillon en béton. Elle représente la porosité accessible via la face à tester. Procédé de mesure de la rugosité Ra en surface de l'échantillon en béton La mesure est réalisée avec un rugosimètre à palpeur commercialisé par la société MITUTOYO sous l'appellation SURFTEST SJ-201 M. Le paramètre de rugosité moyenne (Ra) est mesuré à cinq reprises sur une distance de 12,5 mm et la valeur de rugosité Ra est égale à la moyenne de ces cinq mesures. Procédé de mesure de l'écart moyen entre les protubérances sur une paroi de l'échantillon en béton Une coupe de l'échantillon est réalisée traversant la paroi considérée. La coupe de l'échantillon est observée par microscopie électronique à balayage (MEB). Pour cela, un microscope à effet de champ à haute résolution (FEG Quanta 400 de FEI Company) est utilisé avec une tension d'accélération de 15 keV avec une intensité de courant de 1 nA. Les images sont acquises après avoir recouvert l'échantillon d'une fine couche métallisée à base de chrome. La figure 2 illustre le principe de mesure de l'écart moyen entre les protubérances de la surface 10 d'un échantillon superhydrophobe en béton 12 et représente une coupe schématique de l'échantillon 12. Les inventeurs ont mis en évidence que la surface de l'échantillon superhydrophobe 12 comprend des protubérances 18 réparties de façon sensiblement régulière. L'écart moyen entre deux protubérances adjacentes est déterminé à partir de l'analyse, par exemple par ordinateur, de la coupe de l'échantillon 12. From the evolution curve of the volume having penetrated the pores of the sample as a function of the pressure exerted on the mercury and of the Washburn equation, it is possible to determine the pore diameter distribution which is generally expressed in terms of percentage or mL / mm 2 as a function of the pore inlet diameter, expressed as {gamma or nm. The critical pore diameter, or critical diameter, of the sample surface corresponds to the inlet diameter of the largest number of pores opening onto the face to be tested. The surface porosity is determined from the comparison of the volume of the concrete sample and the volume of mercury which has entered the sample by the face to be tested. It is expressed as a percentage by volume of voids in the concrete sample. It represents the porosity accessible via the face to be tested. Method for Measuring the Roughness Ra on the Surface of the Concrete Sample The measurement is carried out with a probe rugosimeter marketed by MITUTOYO under the name SURFTEST SJ-201 M. The average roughness parameter (Ra) is measured at five times over a distance of 12.5 mm and the roughness value Ra is equal to the average of these five measurements. Method for Measuring the Mean Distance Between the Protuberances on a Wall of the Concrete Sample A section of the sample is made through the wall in question. The section of the sample is observed by scanning electron microscopy (SEM). For this, a high-resolution field effect microscope (FEG Quanta 400 from FEI Company) is used with an acceleration voltage of 15 keV with a current intensity of 1 nA. The images are acquired after covering the sample with a thin chromium-based metal layer. FIG. 2 illustrates the principle of measuring the average gap between the surface protuberances of a superhydrophobic concrete sample 12 and represents a schematic sectional view of the sample 12. The inventors have shown that the surface of the Superhydrophobic sample 12 comprises protuberances 18 distributed substantially evenly. The average deviation between two adjacent protuberances is determined from the analysis, for example by computer, of the section of the sample 12.
A titre d'exemple, le procédé consiste à déterminer le contour de la surface 10 par une analyse du contraste de l'image, à déterminer le sommet de chaque protubérance 18 sur le contour (pouvant correspondre au point le plus éloigné de la protubérance 18 par rapport à une ligne de référence), à déterminer les écarts Dl, D2, D3 entre les sommets de chaque couple de protubérances 18 adjacentes et à déterminer l'écart moyen. Les exemples 1 à 5 qui vont suivre sont des exemples de référence pour lesquels il n'est pas obtenu de paroi superhydrophobe. EXEMPLE 1 On prépare un béton ayant la formulation (1). On utilise un moule en polychlorure de vinyle (PVC). Le béton est coulé dans le moule en PVC sans utiliser de composition de décoffrage. L'échantillon obtenu par moulage correspond à un parallélépipède ayant 100 mm de largeur, 10 mm de hauteur et 150 mm de longueur. On sélectionne une face de l'élément en béton appelée face de mesure. By way of example, the method consists in determining the contour of the surface 10 by an image contrast analysis, in determining the vertex of each protuberance 18 on the contour (which may correspond to the furthest point of the protrusion 18 relative to a reference line), to determine the differences D1, D2, D3 between the vertices of each pair of adjacent protuberances 18 and to determine the average deviation. Examples 1 to 5 which follow are reference examples for which no superhydrophobic wall is obtained. EXAMPLE 1 A concrete having the formulation (1) is prepared. A polyvinyl chloride (PVC) mold is used. The concrete is poured into the PVC mold without using a form release compound. The sample obtained by molding corresponds to a parallelepiped having 100 mm in width, 10 mm in height and 150 mm in length. One side of the concrete element called measuring face is selected.
Le diamètre d'entrée des cavités ouvertes sur la face de mesure est de 0,1 à 10 pm. La rugosité Ra de la face de mesure est de 0,4 pm (+/- 0,1 pm). La porosité de surface de l'élément en béton est d'environ 8 %. Le diamètre de pores critiques de la face de mesure est d'environ 0,015 pm. La figure 3 représente la courbe d'évolution 10 du volume incrémentai, utilisé lors de la réalisation de la porosimétrie de la surface de mesure, en fonction du diamètre d'entrée de pores débouchant sur la face de mesure. Le diamètre critique correspond au diamètre du point maximum 12 de la courbe 10. La face de mesure est très lisse de sorte que l'on ne peut pas mettre en évidence une texture particulière. L'angle de mouillage d'une goutte d'eau sur la face de mesure, mesuré selon le procédé décrit précédemment, est de 12 degrés (+1- 3 degrés). La face de mesure est donc hydrophile. EXEMPLE 2 On prépare un béton ayant la formulation (1). On utilise un moule en acier. Le béton est coulé dans le moule en utilisant comme composition de décoffrage un mélange d'huile ECO2 et du produit SILRES BS29 dans les proportions 80 %/20 %. On dispose 0,25 g de la composition de décoffrage dans le moule. L'échantillon obtenu par moulage correspond à un parallélépipède ayant 100 mm de largeur, 10 mm de hauteur et 150 mm de longueur. On sélectionne une face de l'élément en béton appelée face de mesure. Le diamètre d'entrée des cavités ouvertes sur la face de mesure est de 0,1 à 10 pm. La rugosité Ra de la face de mesure est de 0,8 pm (+/- 0,3 pm). La porosité de surface de l'élément en béton est d'environ 8 %. Le diamètre de pores critiques de la face de mesure est d'environ 0,015 pm. L'angle de mouillage d'une goutte d'eau sur la face de mesure est de 119 degrés (+/- 2 degrés). La face de mesure est donc hydrophobe, mais pas superhydrophobe. EXEMPLE 3 On prépare un béton ayant la formulation (1). On utilise un moule en polyuréthane. Le béton est coulé dans le moule en utilisant comme composition de décoffrage le produit SILRES BS29. On dispose 0,25 g de la composition de décoffrage dans le moule. L'échantillon obtenu par moulage correspond à un parallélépipède ayant 100 mm de largeur, 10 mm de hauteur et 150 mm de longueur. On sélectionne une face de l'élément en béton appelée face de mesure. Les diamètres d'entrée des cavités ouvertes sur la face de mesure varient de 0,1 à 10 pm. La rugosité Ra de la face de mesure est de 0,9 pm (+/- 0,2 pm). La porosité de surface de l'élément en béton est d'environ 8 %. Le diamètre de pores critiques de la face de mesure est d'environ 0,015 pm. L'angle de mouillage d'une goutte d'eau sur la face de mesure est de 118 degrés (+/- 4 degrés). La face de mesure est donc hydrophobe, mais pas superhydrophobe. The inlet diameter of the open cavities on the measuring face is 0.1 to 10 μm. The roughness Ra of the measuring face is 0.4 μm (+/- 0.1 μm). The surface porosity of the concrete element is about 8%. The critical pore diameter of the measurement face is about 0.015 μm. FIG. 3 represents the evolution curve of the incremental volume, used during the realization of the porosimetry of the measurement surface, as a function of the pore inlet diameter opening on the measuring face. The critical diameter corresponds to the diameter of the maximum point 12 of the curve 10. The measuring face is very smooth so that it is not possible to highlight a particular texture. The wetting angle of a drop of water on the measurement face, measured according to the method described above, is 12 degrees (+ 1-3 degrees). The measurement face is therefore hydrophilic. EXAMPLE 2 A concrete having the formulation (1) is prepared. A steel mold is used. The concrete is poured into the mold using as a release composition a mixture of ECO2 oil and SILRES BS29 product in the proportions 80% / 20%. 0.25 g of the form release composition is available in the mold. The sample obtained by molding corresponds to a parallelepiped having 100 mm in width, 10 mm in height and 150 mm in length. One side of the concrete element called measuring face is selected. The inlet diameter of the open cavities on the measuring face is 0.1 to 10 μm. The roughness Ra of the measuring face is 0.8 μm (+/- 0.3 μm). The surface porosity of the concrete element is about 8%. The critical pore diameter of the measurement face is about 0.015 μm. The wetting angle of a drop of water on the measurement face is 119 degrees (+/- 2 degrees). The measuring face is therefore hydrophobic, but not superhydrophobic. EXAMPLE 3 A concrete having the formulation (1) is prepared. A polyurethane mold is used. The concrete is poured into the mold using the SILRES BS29 product as a release compound. 0.25 g of the form release composition is available in the mold. The sample obtained by molding corresponds to a parallelepiped having 100 mm in width, 10 mm in height and 150 mm in length. One side of the concrete element called measuring face is selected. The inlet diameters of the open cavities on the measuring face range from 0.1 to 10 μm. The roughness Ra of the measuring face is 0.9 μm (+/- 0.2 μm). The surface porosity of the concrete element is about 8%. The critical pore diameter of the measurement face is about 0.015 μm. The wetting angle of a drop of water on the measuring face is 118 degrees (+/- 4 degrees). The measuring face is therefore hydrophobic, but not superhydrophobic.
EXEMPLE 4 On prépare un mortier ayant la formulation (2). On utilise un moule en silicone. Le béton est coulé dans le moule sans composition de décoffrage. L'échantillon obtenu par moulage correspond à un parallélépipède ayant 200 mm de largeur, 10 mm de hauteur et 300 mm de longueur. On sélectionne une face de l'élément en béton appelée face de mesure. Les diamètres d'entrée des cavités ouvertes sur la face de mesure varient de 1 à 10 pm. La rugosité Ra de la face de mesure est de 1,6 pm (+/-0,4 pm). L'écart moyen entre les protubérances de la face de mesure est de 10 à 30 pm. La porosité de surface de l'élément en béton est d'environ 15 %. EXAMPLE 4 A mortar having the formulation (2) is prepared. A silicone mold is used. The concrete is poured into the mold without formwork composition. The sample obtained by molding corresponds to a parallelepiped having 200 mm in width, 10 mm in height and 300 mm in length. One side of the concrete element called measuring face is selected. The inlet diameters of the open cavities on the measuring face vary from 1 to 10 μm. The roughness Ra of the measuring face is 1.6 μm (+/- 0.4 μm). The average distance between the protuberances of the measurement face is 10 to 30 μm. The surface porosity of the concrete element is about 15%.
Le diamètre de pores critiques de la face de mesure est d'environ 0,32 pm. La figure 3 représente la courbe d'évolution 20 du volume incrémentai, utilisé lors de la réalisation de la porosimétrie de la surface de mesure, en fonction du diamètre d'entrée de pores débouchant sur la face de mesure. Le diamètre critique correspond au diamètre du point maximum 22 de la courbe 20. The critical pore diameter of the measurement face is about 0.32 μm. FIG. 3 represents the evolution curve 20 of the incremental volume, used when carrying out the porosimetry of the measuring surface, as a function of the pore inlet diameter opening on the measuring face. The critical diameter corresponds to the diameter of the maximum point 22 of the curve 20.
L'angle de mouillage d'une goutte d'eau sur la face de mesure est de 15 degrés (+/- 3 degrés). La face de mesure est donc hydrophile. EXEMPLE 5 On prépare un mortier ayant la formulation (2). On utilise un moule en silicone. Le béton est coulé dans le moule en utilisant comme composition de décoffrage le produit SILRES BS29. On dispose 1,0 g de la composition de décoffrage dans le moule. L'échantillon obtenu par moulage correspond à un parallélépipède ayant 200 mm de largeur, 10 mm de hauteur et 300 mm de longueur. On sélectionne une face de l'élément en béton appelée face de mesure. Les diamètres d'entrée des cavités ouvertes sur la face de mesure varient de 1 à 10 pm. La rugosité Ra de la face de mesure est de 1,7 pm (+/-0,5 pm). L'écart moyen entre les protubérances de la face de mesure est de 10 à 30 pm. La porosité de surface de l'élément en béton est d'environ 15 %. The wetting angle of a drop of water on the measuring face is 15 degrees (+/- 3 degrees). The measurement face is therefore hydrophilic. EXAMPLE 5 A mortar having the formulation (2) is prepared. A silicone mold is used. The concrete is poured into the mold using the SILRES BS29 product as a release compound. 1.0 g of the form release composition is available in the mold. The sample obtained by molding corresponds to a parallelepiped having 200 mm in width, 10 mm in height and 300 mm in length. One side of the concrete element called measuring face is selected. The inlet diameters of the open cavities on the measuring face vary from 1 to 10 μm. The roughness Ra of the measuring face is 1.7 μm (+/- 0.5 μm). The average distance between the protuberances of the measurement face is 10 to 30 μm. The surface porosity of the concrete element is about 15%.
Le diamètre de pores critiques de la face de mesure est d'environ 0,32 pm. L'angle de mouillage d'une goutte d'eau sur la face de mesure est de 87 degrés (+/- 3 degrés). La face de mesure est donc hydrophobe, mais pas superhydrophobe. Les exemples 6 à 10 qui vont suivre sont des exemples pour lesquels 20 une surface superhydrophobe est obtenue. EXEMPLE 6 On prépare un béton ayant la formulation (1). On utilise un moule en silicone sans composition de décoffrage dans lequel est coulé le béton. L'échantillon obtenu par moulage correspond à un parallélépipède ayant 25 200 mm de largeur, 10 mm de hauteur et 300 mm de longueur. La porosité de surface de l'élément en béton avant traitement est d'environ 8 %. Le diamètre de pore critique de la face de mesure est avant traitement d'environ 0,015 pm. On sélectionne une face de l'élément en béton appelée face de mesure. 30 Les traitements suivants sont appliqués à la face de mesure : -traitement n°1 : pas de traitement sur la face de mesure ; -traitement n°2 : procédé de vieillissement de l'échantillon en béton au dioxyde de carbone décrit précédemment pendant une semaine ; et -traitement n°3: procédé de nettoyage UV-ozone tel que décrit précédemment. Des mesures du diamètre de pores critiques de surface, de la porosité après traitement, du diamètre d'entrée des cavités ouvertes, de l'écart moyen entre les protubérances, de la rugosité et de l'angle de mouillage de l'échantillon en béton sont réalisées sur la face de mesure selon les procédés décrits précédemment. Les résultats des mesures sont rassemblés dans le tableau (3) suivant Tableau 3 Formulation (1) û Moule en silicone û Pas composition de démoulage CD a) a? 1= ça (/i O E ~C~ Ç 3 ~+ co o -8 a) E cl) L ui 1= Ç , cn CD -0 3 .0 a) ;_ ô aaio a~ v E N yci .0 .D o os a) 0 F- -o < 0 o co a Ô o w ? LL n°1 143 inférieur ou inférieur ou inférieur à De 10 à 30 1,6 (+/-3) égal à 0,015 égal à 8 0,1 (+/-0,3) n°2 141 Inférieur ou inférieur ou inférieur à De 10 à 30 1,6 (+1-5) égal à 0,015 égal à 8 0,1 (+/-0,3) n°3 140 inférieur ou inférieur ou inférieur à De 10 à 30 1,6 (+/-2) égal à 0,015 égal à 8 0,1 (+/-0,3) Pour chaque traitement, une analyse chimique des éléments en surface de la face de mesure de l'échantillon a été réalisée selon le procédé décrit précédemment. Les inventeurs ont ainsi mis en évidence que les grains présents en surface de la face de mesure de l'échantillon de béton selon la formulation (1) démoulé avec un moule en silicone étaient composés majoritairement de fumées de silice. The critical pore diameter of the measurement face is about 0.32 μm. The wetting angle of a drop of water on the measuring face is 87 degrees (+/- 3 degrees). The measuring face is therefore hydrophobic, but not superhydrophobic. Examples 6 to 10 which follow are examples for which a superhydrophobic surface is obtained. EXAMPLE 6 A concrete having the formulation (1) is prepared. A silicone mold is used without formwork compound in which the concrete is poured. The sample obtained by molding corresponds to a parallelepiped having a width of 200 mm, a height of 10 mm and a length of 300 mm. The surface porosity of the concrete element before treatment is about 8%. The critical pore diameter of the measuring face is approximately 0.015 μm before treatment. One side of the concrete element called measuring face is selected. The following treatments are applied to the measuring face: treatment No. 1: no treatment on the measurement face; Treatment No. 2: aging method of the carbon dioxide concrete sample described above for a week; and treatment No. 3: UV-ozone cleaning method as described above. Surface area pore diameter measurements, post-treatment porosity, open cavity inlet diameter, average protrusion spacing, roughness and wetting angle of the concrete sample are performed on the measuring face according to the methods described above. The results of the measurements are summarized in the following table (3). Table 3 Formulation (1) Silicone mold - No release composition CD a) a? 1 = that (/ i OE ~ C ~ 3 3 ~ + co o -8 a) E cl) L ui 1 = Ç, cn CD -0 3 .0 a); _ o aaio a ~ v EN yci .0. D o os a) 0 F- -o <0 o co a Ô ow? LL No. 1,143 Less than or Less than or Less than 10 to 1.6 (+/- 3) equal to 0.015 equal to 8 0.1 (+/- 0.3) No. 2,141 Lower or lower or lower at From 10 to 1.6 (+ 1-5) equal to 0.015 equal to 8 0.1 (+/- 0.3) No. 3 140 lower or lower or lower than From 10 to 1.6 (+ / -2) equal to 0.015 equal to 8 0.1 (+/- 0.3) For each treatment, a chemical analysis of the elements on the surface of the measuring face of the sample was carried out according to the method described above. The inventors have thus demonstrated that the grains present on the surface of the measurement face of the concrete sample according to the formulation (1) demoulded with a silicone mold were composed mainly of silica fumes.
EXEMPLE 7 On prépare un béton ayant la formulation (1). On utilise un moule en silicone. Le béton est coulé dans le moule en utilisant comme composition de décoffrage le produit SILRES BS29. On dispose 1,0 g de la composition de décoffrage dans le moule. L'échantillon obtenu par moulage correspond à un parallélépipède ayant 200 mm de largeur, 10 mm de hauteur et 300 mm de longueur. Les traitements suivants sont réalisés sur la face de mesure : -traitement n°4 : pas de traitement de la face de mesure et -traitement n°5 : procédé de vieillissement de l'échantillon en béton décrit précédemment pendant une semaine. On sélectionne une face de l'élément en béton appelée face de mesure. Des mesures du diamètre de pores critiques de surface, de la porosité après traitement, du diamètre d'entrée des cavités ouvertes, de l'écart moyen entre les protubérances, de la rugosité et de l'angle de mouillage de l'échantillon en béton sont réalisées sur la face de mesure selon les procédés décrits précédemment. Les résultats des mesures sont rassemblés dans le tableau (4) suivant Tableau 4 Formulation (1) û Moule en silicone û Avec composition de démoulage c .~ t/) Û Û O Q) N ..~ O. O Q) ~. Q) O Ç -o N N E E fd O O Q) b CO N U QQ)) u Q) N f` u) O Q) a) O en ù m . ù ... > m E a) o •N O u) Q) C ^ Ô L •Q) Q) ccQ ~ E o E m Q 1= O ci) N O O. c6 O > U fA _ .O Q) -0 Q 0 U 3 N .~ -o o W `. n°4 143 Inférieur ou inférieur ou inférieur à De 10 à 30 2,1 (+1-4) égal à 0,015 égal à 8 0,1 (+/-0,2) n°5 144 Inférieur ou inférieur ou inférieur à De 10 à 30 2,1 (+/-2) égal à 0,015 égal à 8 0,1 (+/-0,2) Pour chaque traitement, une analyse chimique des éléments en surface de la face de mesure de l'échantillon a été réalisée selon le procédé décrit précédemment. Les inventeurs ont ainsi mis en évidence que les grains présents en surface de la face de mesure de l'échantillon de béton selon la formulation (1) démoulé avec un moule en silicone étaient composés majoritairement de fumées de silice. EXEMPLE 8 On prépare un béton ayant la formulation (1). On utilise indifféremment un moule en polychlorure de vinyle, en bois, en polyuréthane, en poly-oxy- méthylène, en acier ou en silicone. Le béton est coulé dans le moule sans utiliser de composition de décoffrage. L'échantillon obtenu par moulage correspond à un parallélépipède ayant 100 mm de largeur, 10 mm de hauteur et 150 mm de longueur. On sélectionne une face de l'élément en béton appelée face de mesure. EXAMPLE 7 A concrete having the formulation (1) is prepared. A silicone mold is used. The concrete is poured into the mold using the SILRES BS29 product as a release compound. 1.0 g of the form release composition is available in the mold. The sample obtained by molding corresponds to a parallelepiped having 200 mm in width, 10 mm in height and 300 mm in length. The following treatments are carried out on the measuring face: treatment no. 4: no treatment of the measurement face and treatment no. 5: aging method of the concrete sample described above for a week. One side of the concrete element called measuring face is selected. Surface area pore diameter measurements, post-treatment porosity, open cavity inlet diameter, average protrusion spacing, roughness and wetting angle of the concrete sample are performed on the measuring face according to the methods described above. The results of the measurements are summarized in the following table (4). Table 4 Formulation (1) - Silicone mold - With release composition c. ~ T /) Û O O Q) N .. ~ O. O Q) ~. Q) O -n N E E fd O O Q) b CO N U QQ)) u Q) N f (u) O Q) a) O in ù m. ù>>> NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO>>>>))))))))))))))))))))))))))))))) 0 Q 0 U 3 N. ~ -Oo W `. No. 4,143 Less than or less than 10 to 30,1,1 (+ 1-4) equal to 0,015 equal to 8 0,1 (+/- 0,2) No. 5,144 Less than or less than or less than From 10 to 30 2.1 (+/- 2) equal to 0.015 equal to 8 0.1 (+/- 0.2) For each treatment, a chemical analysis of the elements on the surface of the measuring face of the sample was carried out according to the method described above. The inventors have thus demonstrated that the grains present on the surface of the measurement face of the concrete sample according to the formulation (1) demoulded with a silicone mold were composed mainly of silica fumes. EXAMPLE 8 A concrete having the formulation (1) is prepared. A mold made of polyvinyl chloride, wood, polyurethane, polyoxymethylene, steel or silicone is used interchangeably. The concrete is poured into the mold without using a form release composition. The sample obtained by molding corresponds to a parallelepiped having 100 mm in width, 10 mm in height and 150 mm in length. One side of the concrete element called measuring face is selected.
Le traitement suivant est réalisé sur la face de mesure : -traitement n°6 : procédé de vieillissement de l'échantillon en béton au dioxyde de carbone décrit précédemment pendant 7 jours, puis procédé de vieillissement humide pendant 10 jours, suivi de l'application du mélange hydrophobe SILRES BS29 sur la face de mesure. The following treatment is carried out on the measuring face: treatment No. 6: aging method of the carbon dioxide concrete sample described above for 7 days, then wet aging method for 10 days, followed by the application SILRES BS29 hydrophobic mixture on the measuring face.
Des mesures du diamètre de pores critiques de surface, de la porosité après traitement, du diamètre d'entrée des cavités ouvertes, de l'écart moyen entre les protubérances, de la rugosité et de l'angle de mouillage de l'échantillon en béton sont réalisées sur la face de mesure selon les procédés décrits précédemment. Les résultats des mesures sont rassemblés dans le tableau (5) suivant : Surface area pore diameter measurements, post-treatment porosity, open cavity inlet diameter, average protrusion spacing, roughness and wetting angle of the concrete sample are performed on the measuring face according to the methods described above. The results of the measurements are summarized in the following table (5):
Tableau 5 Formulation (1) û Pas de composition de démoulage U) B N u) Û a) .o - a~ E co o U) ô C .. U v C Q E o C co (~ C rn (D E 1- U) ~, ° -a -o a .r 0 ' a) o E 1:3 ,e) Q Û o E o E Ô U) N o N E O Q) E o- o (D u) o °' i- `O < _ i O 1- cE > w ? LL H -V o O U O O lC N O a. U D -D o n°6 137 inférieur ou proche de inférieur à De 1 à 5 5 (+/-2) égal à 0,1 0 0,1 (+1-0,5) Une analyse chimique des éléments en surface de la face de mesure de l'échantillon a été réalisée selon le procédé décrit précédemment. Les inventeurs ont mis en évidence que les surfaces de l'échantillon vieillies en enceinte climatique étaient recouvertes d'une couche de carbonates de calcium (dont les protubérances sont espacées de façon régulière), elle-même au moins partiellement recouverte du mélange hydrophobe SILRES BS29. EXEMPLE 9 On prépare un mortier ayant la formulation (2). On utilise un moule en silicone. Le mortier est coulé dans le moule sans utilisation de composition de décoffrage. L'échantillon obtenu par moulage correspond à un parallélépipède ayant 100 mm de largeur, 10 mm de hauteur et 150 mm de longueur. La porosité de surface de l'élément en béton avant le traitement est d'environ 15 %. On sélectionne une face de l'élément de mortier appelée face de mesure. Le traitement suivant est appliqué à la face de mesure -traitement n°7 procédé de vieillissement de l'échantillon en béton au dioxyde de carbone décrit précédemment pendant 7 jours, puis procédé de vieillissement humide pendant 10 jours, suivi de l'application du mélange hydrophobe SILRES BS29 sur la face de mesure. Table 5 Formulation (1) - No Release Compound U) BN u) Û a) .o - a ~ E co o U) ô C .. U v CQE o C co (~ C rn (DE 1 U) ~, ° -a -oa .r 0 'a) o E 1: 3, e) Q Û o o o)) N N NE NE NE NE NE E E E ((((((( _ i O 1- cE> w? LL H -V O O U L O N O a. UD -D on ° 6 137 less than or near to less than From 1 to 5 (+/- 2) equal to 0.1 0 0.1 (+ 1-0.5) Chemical analysis of the surface elements of the measuring face of the sample was carried out according to the method described above. The inventors have demonstrated that the surfaces of the sample aged in the climatic chamber were covered with a layer of calcium carbonates (whose protuberances are regularly spaced), itself at least partially covered with the hydrophobic mixture SILRES BS29 . EXAMPLE 9 A mortar having the formulation (2) is prepared. A silicone mold is used. The mortar is poured into the mold without the use of a form release composition. The sample obtained by molding corresponds to a parallelepiped having 100 mm in width, 10 mm in height and 150 mm in length. The surface porosity of the concrete element prior to treatment is about 15%. One side of the mortar element called measuring face is selected. The following treatment is applied to the measuring face-treatment No. 7 aging method of the carbon dioxide concrete sample described above for 7 days, followed by a wet aging process for 10 days, followed by the application of the mixture. hydrophobic SILRES BS29 on the measuring face.
Des mesures du diamètre de pores critiques de surface, de la porosité après traitement, du diamètre d'entrée des cavités ouvertes, de l'écart moyen entre les protubérances, de la rugosité et de l'angle de mouillage de l'échantillon en béton sont réalisées sur la face de mesure selon les procédés décrits précédemment. Les résultats des mesures sont rassemblés dans le tableau (6) suivant Tableau 6 Formulation (2) -- Moule en silicone û Pas de composition de démoulage a) a) a) ) O 0 o ô `t `t c c v E Q ~. a Cl) a) c 3 Ç O O N O c a) V v V 'Cl) 'Cl) >., a) a) ça a) co O `a) N O N E co .O c0 O E O N E Cl o C 6) OL a) y U 6 E •O ~~ E- V < E E. O Q. a) U v) o a c~ D v o w 3 3 ..., n°7 141 inférieur proche de inférieur à De 10 à 30 1,6 (+/-2) à 0,1 0 0,1 (+/-0,4) EXEMPLE 10 On prépare un mortier ayant la formulation (2). On utilise le moule en silicone. Le mortier est coulé dans le moule en utilisant comme composition de décoffrage le produit SILRES BS29. On dispose 1,0 g de la composition de décoffrage dans le moule. L'échantillon obtenu par moulage correspond à un parallélépipède ayant 200 mm de largeur, 10 mm de hauteur et 300 mm de longueur. La porosité de surface de l'élément en béton avant le traitement est d'environ 15 %. On sélectionne une face de l'élément en béton appelée face de mesure. Le traitement suivant est réalisé sur la face de mesure : -traitement n°8 : procédé de vieillissement de l'échantillon en béton au dioxyde de carbone décrit précédemment pendant 7 jours, puis procédé de vieillissement humide pendant 10 jours, suivi de l'application du mélange hydrophobe SILRES BS29 sur la face de mesure. Surface area pore diameter measurements, post-treatment porosity, open cavity inlet diameter, average protrusion spacing, roughness and wetting angle of the concrete sample are performed on the measuring face according to the methods described above. The results of the measurements are summarized in the following table (6). Table 6 Formulation (2) - Silicone Mold - No Release Compound a) a) a) O o o t `c c c c ~. (a) (a) (a) (a) (a) (a) (a) (a) (a) (a) (o) a) NONE co. U 6 E • O ~~ E-V <E E. O Q. a) U v) oac ~ D vow 3 3 ..., n ° 7 141 lower close to lower than From 10 to 30 1.6 (+ / -2) at 0.1 0 0.1 (+/- 0.4) EXAMPLE 10 A mortar having the formulation (2) is prepared. The silicone mold is used. The mortar is poured into the mold using the SILRES BS29 product as form release composition. 1.0 g of the form release composition is available in the mold. The sample obtained by molding corresponds to a parallelepiped having 200 mm in width, 10 mm in height and 300 mm in length. The surface porosity of the concrete element prior to treatment is about 15%. One side of the concrete element called measuring face is selected. The following treatment is carried out on the measuring face: treatment No. 8: aging method of the carbon dioxide concrete sample described above for 7 days, then wet aging method for 10 days, followed by the application SILRES BS29 hydrophobic mixture on the measuring face.
Des mesures du diamètre de pores critiques de surface, de la porosité après traitement, du diamètre d'entrée des cavités ouvertes, de l'écart moyen entre les protubérances, de la rugosité et de l'angle de mouillage de l'échantillon en béton sont réalisées sur la face de mesure selon les procédés décrits précédemment. Les résultats des mesures sont rassemblés dans le tableau (7) suivant : Tableau 7 Formulation (2) - Moule en silicone û Avec composition de démoulage a) N ~+ N Q) N N ,O v o `C = -a) crs Q O C .-. a) C O C N ^ U) N C fQ E -0 0 E a) a) U) Q) .0 o :te .0 N N u ,O Q) Q) ù N O 4) E 0 u) -a) 8 u) N t E Ô tA Ô Q) 1ù O ,~ `t ô Q Q) N > Cla E o) Iù -v < c o âi a ça .°~~ r o w â n°8 139 inférieur proche de inférieur à De 10 à 30 1,7 (+/-4) à 0,1 0 0,1 (+/-0,5) Surface area pore diameter measurements, post-treatment porosity, open cavity inlet diameter, average protrusion spacing, roughness and wetting angle of the concrete sample are performed on the measuring face according to the methods described above. The results of the measurements are collated in the following table (7): Table 7 Formulation (2) - Silicone mold - With demolding composition a) N ~ + NQ) NN, O vo `C = -a) crs QOC .- . a) COCN ^ U) NC fQ E -0 0 E a) a) U) Q) .0 o: te .0 NN u, OQ) Q) ù NO 4) E 0 u) -a) 8 u) N E) A)))))))))))))))))))) E E E E E E E E E E E E E E E E E E E E 139 139 139 139 139 139 139 139 139 139 139 139 139 139 , 7 (+/- 4) at 0.1 0 0.1 (+/- 0.5)
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