FR2970963B1 - ANTI-TERMITE CONCRETE OR MORTAR AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME - Google Patents
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Abstract
Béton ou mortier à base d'une matrice de liant hydraulique comprenant du ciment (C) et/ou de la chaux, et des granulats choisis parmi des sables (S) et/ou des graviers (G) de dimension supérieure ou égale à 0,5 mm environ, caractérisé en ce que ladite matrice renferme un agent biocide, notamment vis-à-vis des insectes sur un support minéral poreux, de préférence sous forme de granulés (A), de granulométrie comprise entre 0,5 mm et 10 mm environ, de préférence 0,5 mm à 6 mm, enrobés dans ladite matrice et de résistance mécanique inférieure à celles des granulats, de manière à constituer, lors de la fissuration du mortier ou du béton, des points de passage des fissures (F), mettant ainsi à nu ou scindant le granulé support de l'agent biocide. Utilisation en tant que béton de structure, de blocs de soubassement, ou de mortier pour enduits de soubassements.Concrete or mortar based on a matrix of hydraulic binder comprising cement (C) and / or lime, and aggregates chosen from sand (S) and / or gravel (G) of dimension greater than or equal to 0 , Approximately 5 mm, characterized in that said matrix contains a biocidal agent, especially with regard to insects on a porous mineral support, preferably in the form of granules (A), with a particle size of between 0.5 mm and 10 mm. mm, preferably 0.5 mm to 6 mm, embedded in said matrix and of lower mechanical strength than those of the aggregates, so as to constitute, during the cracking of the mortar or the concrete, cracks (F ), thereby exposing or cleaving the carrier granule of the biocidal agent. Use as structural concrete, sub-base blocks, or mortar for base coats.
Description
La présente invention concerne un béton ou mortier à propriétés biocides, notamment insecticide, et plus particulièrement anti-termites et son procédé de fabrication. A ce jour, pour lutter contre l'invasion des insectes, et plus particulièrement des termites, dans les maisons et les bâtiments, sont mises en œuvre des barrières physiques ou des barrières chimiques. Parmi les barrières physiques, on utilise des murs ou chapes en béton, des treillis métalliques fins, ou encore des amoncellements de sable d'une granulométrie particulière créant un rempart contre l'accès des insectes. Ces barrières peuvent cependant être sujettes, au cours du temps, à des dégradations, comme des fissurations, créant des passages au sein de ces matériaux. Certains procédés de protection anti-termites consistent à introduire alors dans ces fissures un agent anti-termites. Ce "remplissage" met en œuvre des quantités importantes de biocide, ce qui n'est pas sans causer des problèmes vis-à-vis des habitants et vis-à-vis de l'environnement, notamment en cas d'entraînement par les eaux de pluie.
Les barrières chimiques, quant à elles, consistent à répandre dans ou autour des tranchées, avant le coulage des bétons de fondation ou la construction de murs, ou à pulvériser sur les murs déjà existants, l'insecticide sous la forme d'une solution ou d'une suspension. A nouveau les risques environnementaux ne sont pas négligeables, l'insecticide pouvant être facilement lessivé par les eaux de pluie, ou la proximité d'une nappe souterraine, et rapidement ne plus jouer son rôle répulsif ou toxique vis-à-vis des insectes visés. Il existe également des barrières constituées d'un film imprégné de produit biocide étendu sur le fond et les parois des tranchées avant le coulage du béton : leur mise en place est contraignante et délicate, toute déchirure ou perforation risquant de ruiner son effet barrière. De tels films enfouis dans le sol peuvent aussi être dégradés dans le temps et perdre leur action répulsive ou toxique vis-à-vis des insectes après quelques mois ou années.
Plus récemment il a été envisagé d'introduire l'agent biocide directement dans le mortier ou le béton lors de la préparation de la matrice cimentaire, ou dans des polymères imprégnés dudit agent sous la forme de fibres ou de particules, mélangés à ladite matrice cimentaire. Des concentrations importantes sont nécessaires pour obtenir une efficacité suffisante, ce qui peut provoquer des réductions dans les performances mécaniques du mortier ou du béton, voire bloquer totalement la réaction d'hydratation du ciment.
La présence de ce mélange de polymères dans la matrice cimentaire pose également des difficultés en fin de vie de ces bétons ou mortiers, les polymères n'étant pas considérés comme DIB (Déchet Industriel Banal) et ne pouvant donc pas être traités dans les mêmes circuits de recyclage ou d'enfouissement que les matières minérales.
Un premier but de l'invention est de pallier les inconvénients ci-dessus en proposant une composition de béton ou mortier anti-termites conservant son efficacité vis-à-vis des insectes en cas de fissures.
Un autre but de l'invention est de proposer une composition de mortier ou de béton à concentration réduite en molécule biocide. A cet effet, la présente invention concerne un béton ou mortier à base d'une matrice de liant hydraulique comprenant du ciment et/ou de la chaux, et des granulats choisis parmi des sables et/ou des graviers de dimension supérieure ou égale à 0,5 mm environ, caractérisé en ce que ladite matrice renferme un agent biocide, notamment vis-à-vis des insectes sur un support minéral poreux, de préférence sous forme de granulés, de granulométrie comprise entre 0,5 mm et 10 mm environ (de préférence 0,5 mm à 6 mm) enrobés dans ladite matrice et de résistance mécanique inférieure à celles des granulats, de manière à constituer, lors de la fissuration du mortier ou du béton, des points de passage des fissures, mettant ainsi à nu ou scindant le granulé support de l'agent biocide.
Les granulés support de l'agent biocide sont du même ordre de grandeur que le sable, mais de granulométrie correspondant à au moins 10 fois la granulométrie des particules de ciment, c'est-à-dire de préférence de dimensions comprises entre 2 mm et 6 mm environ pour un béton, et de préférence de dimensions comprises entre 0,5 mm et 2 mm environ pour un mortier.
Par biocide on entend dans le présent document, toute substance qui, conformément à l'article 2 de la directive européenne 98/8 CE, est "destinée à détruire, repousser ou rendre inoffensifs les organismes nuisibles, à en prévenir l'action ou à les combattre de toute autre manière, par une action chimique ou biologique". Sous cette définition, sont notamment visés les produits antiparasitaires, et plus particulièrement les substances pour lutter contre les arthropodes, tels que les arachnides et les insectes. Parmi les insectes indésirables on trouve les insectes xylophages, et plus particulièrement les termites qui constituent un des insectes xylophages les plus destructeurs vis-à-vis des habitations, notamment des éléments en bois ou dérivés utilisés dans les constructions.
Ainsi le béton ou mortier selon la présente invention constitue dans un premier temps une barrière physique, puis dans un second temps, en cas de fissures, une barrière chimique contre les insectes tels que les termites ; en effet, les granulés poreux, plus friables que les sables ou graviers, apparaissent au bord des fissures ou se scindent en libérant la molécule biocide. Selon sa nature, cette molécule biocide peut alors se désorber du support minéral mis à nu, en se sublimant à l'air ou se répandant dans l'eau éventuellement présente dans la fissure par capillarité, et constitue ainsi un répulsif ou un insecticide actif.
La molécule biocide étant incorporée, par l'intermédiaire du support minéral imprégné de ladite molécule, au sein du liant hydraulique, et enrobée dans ce dernier, elle est protégée des dégradations environnementales (pluie, soleil), jusqu'à ce qu'elle soit désorbée lors de la survenue d'une fissure où elle peut agir localement et efficacement. Cette molécule étant présente exclusivement sur les granulés ou grains dudit support minéral, la quantité mise en œuvre est nettement moindre que dans les bétons ou mortiers de l'art antérieur. De préférence lesdits granulés renferment un pourcentage massique en agent biocide, par rapport au support minéral, comprises entre 0,001 et 2%, de préférence comprises entre 0,05 et 1%.
De préférence, ledit support minéral est à base de calcaire, d'argile expansée, de schiste expansé, de pouzzolane, de silicate de calcium, ou de pierre ponce.
Les granulés formant ce support minéral poreux présentent avantageusement une porosité comprise entre 10 et 80 % en volume, de préférence entre 20 % et 60 % en volume, et une aptitude à la fragmentation, mesurée selon la norme EN 12620 (valeur à l'essai de Los Angeles), avantageusement comprise entre 35 et 40, les granulats standards pour bétons et mortiers présentant généralement une valeur comprise entre 10 et 30. L'agent biocide peut être un agent répulsif et/ou insecticide, de préférence un agent anti-termites choisi parmi les molécules de la famille des pyréthrinoïdes, de préférence la bifentrine, la deltaméthrine, ou la perméthrine, de la famille des benzoylurées, de préférence le flufénoxoron, l'hexaflumuron ou le diflubenzuron, ou de la famille des phénylpyrazoles, de préférence le fipronil, ou un mélange de celles-ci.
Ces molécules peuvent se trouver sur le support à l'état pur ou diluées dans un solvant approprié se fixant également par absorption ou adsorption dans les pores du support minéral.
Afin de limiter la diffusion de l'agent biocide dans l'eau de gâchage du béton du mortier lors du malaxage, le granulé est avantageusement revêtu d'une pellicule d'enrobage, de préférence imperméable à l'eau, de type liposoluble.
La répartition de ce support minéral au sein du béton ou du mortier est réalisée de la manière la plus homogène possible afin de permettre, lors de l'apparition de contraintes provoquant des fissures, de diriger lesdites fissures à proximité et au travers de ce support minéral plus friable que les autres granulats.
De préférence, le béton ou le mortier selon la présente invention renferme de 0,1 à 5 % massique, de préférence de 0,5 à 2 % massique, de granulés support d'agent biocide par rapport à la masse totale de béton ou de mortier frais incluant l'eau de gâchage, le béton renfermant des granulés support d'agent biocide de dimensions préférentiellement comprises entre 2 mm et 6 mm et le mortier des granulés support d'agent biocide de dimensions préférentiellement comprises entre 0,5 mm et 2 mm.
Le support minéral présente l'avantage par rapport à un support organique d'être d'une part suffisamment rigide pour supporter le malaxage du béton lors de sa préparation et d'autre part suffisamment friable pour se scinder lors de l'apparition de fissures. Les supports organiques ne sont pas appropriés car ils peuvent soit se déliter lors du gâchage et du malaxage du béton ou du mortier en présence des granulats tels que le sable ou le gravier, soit, s'il s'agit de polymères de synthèse, d'être résistants à la fissuration en étant plus flexibles que le support minéral.
Le mortier ou le béton, selon la présente invention, trouve une application intéressante dans le domaine du bâtiment en tant que mortier ou béton anti-termites. Par exemple, lorsque la molécule biocide incorporée au support minéral est la perméthrine.
La présente invention concerne également un procédé de préparation d'un mortier ou béton frais, tel que décrit ci-dessus (prêt à l'emploi) comprenant les étapes suivantes : -la préparation de granulés support d'agent biocide par fixation de l'agent biocide sur le support minéral poreux, sous forme de granulés, de résistance mécanique inférieure aux granulats du mortier ou du béton, comprenant éventuellement -une pellicule externe de protection du granulé vis-à-vis de l'eau de gâchage et des autres constituants du béton ou du mortier, -introduction dans le malaxeur des constituants du mortier ou béton, ainsi que des granulés support d'agent biocide, de préférence avant le début du malaxage, - ajout de l'eau de gâchage du mortier ou béton et des adjuvants puis malaxage de l'ensemble, de préférence pendant une durée limitée, comprise entre 1 et 10 minutes environ, pour ne pas dégrader lesdits granulés.
Une durée de malaxage de 4 à 6 minutes est préférée. En effet, avant la prise de la composition cimentaire, on doit éviter la diffusion de la molécule biocide dans l'eau de gâchage et limiter sa dégradation physique par les granulats tels que le sable et les graviers.
Le mortier ou le béton ainsi préparé peut servir en tant que béton de fondation, de dallages, de blocs de soubassement, de planelles ou encore en tant qu'enduit de façade ou de soubassement.
En effet, les termites étant des insectes vivants à l'abri de la lumière et pénétrant dans les bâtiments et habitations par le sol, les granulés anti-termites selon un mode de réalisation avantageux de la présente invention peuvent être introduits dans des bétons de structure, des bétons de blocs de soubassements et des mortiers pour enduits de soubassements avec les compositions générales telles que présentées dans le tableau 1 ci-après.
Tableau 1 (les pourcentages sont exprimés en % massique de la masse totale du béton ou du mortier)
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention sont présentés dans les exemples ci-après cités à titre non limitatif et en référence aux figures dans lesquelles
La figure 1 schématise un béton selon la présente invention lors de l'apparition de fissures ;
La figure 2 est un schéma du dispositif expérimental de test de l'efficacité d'un béton selon la présente invention.
Exemples
Les exemples 1 à 7 ci-après décrivent différents essais d'introduction d'un agent insecticide, ici un agent anti-termites, sur un support granulaire dans un béton dont la composition est la suivante :
-11,3 % de ciment CEM II 42,5 R -36,4 % de sable 0/4 mm -10,3 % de gravillon 6/10 mm -6,7 % d'eau
Les différents granulés de forme quelconque et de taille de 1 à 4 mm testés, sont imprégnés à cœur d'une solution de perméthrine à 10 % dans un agent dispersant végétal tel qu'une huile de ricin. La perméthrine est ici un mélange racémique cis/trans 25/75.
Les constituants secs du béton (ciment, sable, gravillons) sont introduits dans un malaxeur de centrale de Béton Prêt à l'Emploi ainsi que les granulés anti-termites en une quantité de 1,25 % massique avant l'eau de gâchage. Puis l'ensemble est malaxé 55 secondes.
Exemple 1 (comparatif) : support organique naturel
Les granulés constitués de 99 % de pommes, de maïs coupées en dés de 1 à 4 mm environ et 1 % de solution de perméthrine ont été introduits dans la composition de béton décrite ci-dessus. On observe un manque de liaison entre la matrice cimentaire et les granulés anti-termites.
Exemple 2 (comparatif) : support organique naturel
Les granulés sont constitués de céréales extrudés à 98 % massique avec 1 % de solution de perméthrine et 1 % de colorant jaune. Le résultat est identique à l'exemple 1. Il n'y a pas de liaison entre les granulés et la matrice cimentaire.
Exemple 3 (comparatif) : support minéral
Les granulés sont constitués de 99 % de terre de diatomée et 1 % de solution de perméthrine. Ce support minéral est trop absorbant et conduit à une absorption qui n'est pas uniforme au sein de l'ensemble des granulés.
Exemple 4 (comparatif) : support minéral
Les granulés sont constitués de 99 % de kieselguhr (microorganismes fossilisés) et 1 % de solution de perméthrine. On constate que ce matériau est trop friable et conduit à une fragilisation du béton.
Exemple 5
Les granulés sont constitués de 99 % de pierre de tuffeau (silicate de calcium turonien) de couleur blanc jaunâtre avec 1 % de solution de perméthrine. La densité de ce matériau est de 0,85, sa porosité (en volume) est de 40 à 50 % et il présente une aptitude à la fragmentation, mesurée selon la norme EN 12620 (essai de Los Angeles) de 35 à 40.
Les essais réalisés montrent que les granulés sont bien enrobés et ne sont pas dégradés pendant le malaxage. Ils sont en outre bien visibles dans la matrice cimentaire après la prise du béton, ce qui permet de vérifier de visu leur présence.
Exemple 6 L'exemple 5 est reproduit avec des granulés de même composition que ceux de l'exemple 5 en présence d'un agent d'enrobage liposoluble, non hydrosoluble créant un film protecteur peu soluble dans l'eau de gâchage.
De bons résultats conformes à ceux de l'exemple 5 ont été observés.
Ces granulés restent visibles dans le béton : de couleur claire ils se distinguent du ciment et des autres granulats généralement de couleur grise. Ils ne modifient pas les propriétés physiques du béton ou du mortier, aux proportions introduites.
En effet, lors d'un comparatif avec un béton témoin de résistance TJ MPa à 28 jours, la même résistance mécanique est constatée sur le béton contenant les granulés antitermites.
Lors des tests de rupture par fendage effectués sur des éprouvettes cylindriques de béton 110 x 220 mm, il est apparu, comme schématisé sur la figure 1, que les fissures F passent de préférence par les granulés anti-termites A de moindre résistance mécanique que les granulats (sable S ou gravier G) dont les valeurs Los Angeles se situent entre 10 (diorite) et 30 (calcaires durs), granulés (A) et granulats étant enrobés dans la matrice cimentaire C.
Exemple 7 : test d'efficacité du béton anti-termites
Un mortier de béton équivalent (MBE suivant les recommandations du Projet National CALIBE) de composition en masse :
-21,2 % de ciments CEM II 42,5 R -64,6 % de sable 0/4 mm -12,9 % d'eau et comprenant une teneur en granulés anti-termites conformément aux exemples 5 ou 6 de 1,25 % et renfermant 1 % massique de perméthrine ont été soumis à des tests d'efficacité selon les normes suivantes : •XP X 41-542 : Epreuve de vieillissement accéléré des matériaux traités avant essais biologiques - Epreuve de percolation •XP X 41-550 : Détermination de l'efficacité anti-termites de produits et de matériaux destinés à être utilisés comme barrière Sol et/ou Murs
Pour ce faire, une colonie de 800 termites ouvriers de la famille des Rhinothermitidae ont été utilisées. Les tests ont été effectués sur huit éprouvettes de bétons dont 4 traités et 4 non traités (dispositifs témoins).
Epreuve de percolation : L'ensemble des 8 éprouvettes a subi une épreuve de vieillissement accéléré par percolation selon la norme XP X 41-542 avant d'être soumis au contact des termites selon la norme XP X 41-550 pendant 4 semaines.
La fabrication des éprouvettes de mortier a été réalisée après hydratation de la matrice cimentaire de forme cylindrique de diamètre 54 mm, dans laquelle ont été perforés quatre trous identiques cylindriques parallèles à l'axe du cylindre, de 3 mm de diamètre, répartis sur une circonférence de 30 mm de diamètre. Détermination de l'efficacité anti-termites :
Ces éprouvettes de béton ont été placées dans un cylindre schématisé sur la figure 2. Ce tube cylindrique 3 en verre de diamètre intérieur 50 mm et de hauteur 150 mm fermé à ses deux extrémités d'une part par un couvercle en mousse 1 et reposant sur un support 10 de type boîte de pétri. Il est positionné verticalement et est divisé en trois compartiments, un compartiment supérieur renfermant un morceau de bois 2 support de culture de termites reposant sur la partie supérieure d'une mousse 4 alvéolaire dans laquelle ont été perforés deux trous de diamètre 3 mm environ traversant la mousse de haut en bas. La partie intermédiaire est constituée de l'éprouvette 6 de béton comprenant quatre perforations axiales 11, le compartiment inférieur du cylindre 3 est rempli de sable 8 de Fontainebleau recouvrant un morceau de bois formant appât 9 constitué ici d'aubier de pin maritime. Les trois compartiments de ce cylindre sont solidarisés les uns aux autres par un ruban adhésif transparent 5, pour un montage et démontage rapide.
Les essais ont été réalisés en quatre exemplaires. Les quatre éprouvettes ont tout d'abord subi une épreuve de percolation. Celle-ci a consisté à faire passer quatre litres d'eau distillée à travers les trous 11 percés dans le béton 6 à raison de 40 gouttes par minute. A l'issue de cette épreuve de percolation, les éprouvettes sont séchées pendant deux semaines.
Le principe du test d'efficacité consiste à évaluer le béton traité en le positionnant entre deux compartiments dont l'un contient des termites, et le second, vide de termites renfermant un sable humide et une pièce de bois appât. Environ 200 termites constitués d'ouvriers sont positionnés en partie supérieure de chaque dispositif en début de tests. L'efficacité du béton traité a été évaluée après 4 semaines à partir de : •La profondeur de pénétration des termites dans le sable, •La cotation des dégâts sur le bois appât (de 0 à 4, soit 0 = aucune attaque à 4 = maximum de dégâts) •Le nombre de termites survivants dans chaque montage.
Les résultats sont illustrés dans le tableau 2 ci-dessous.
Tableau 2
Ces résultats montrent que le béton non traité est soumis à une attaque importante des termites. Au contraire, à l'issue de la période d'essai, aucun termite vivant n'a été découvert en partie inférieure (sable) dans les quatre dispositifs avec le béton traité anti-termites. Ce béton constitue donc une barrière anti-termites efficace, tout en renfermant une quantité d'agent anti-termites réduite, par rapport aux barrières antitermites chimiques de l'art antérieur.
The present invention relates to a concrete or mortar with biocidal properties, especially insecticide, and more particularly anti-termite and its manufacturing process. To date, to fight against the invasion of insects, and more particularly termites, in homes and buildings, physical barriers or chemical barriers are used. Physical barriers include concrete walls or screeds, fine wire meshes, and sand piles of particular grain size that create a bulwark against insect access. These barriers can, however, be subject, over time, to degradations, such as cracks, creating passages within these materials. Some methods of termite protection consist in then introducing into these cracks an anti-termite agent. This "filling" implements large quantities of biocide, which is not without causing problems to the inhabitants and to the environment, especially in case of water entrainment. rain.
Chemical barriers, for their part, consist in spreading in or around the trenches, before the pouring of the foundation concretes or the construction of walls, or spraying on the already existing walls, the insecticide in the form of a solution or of a suspension. Again the environmental risks are not negligible, the insecticide can be easily leached by rainwater, or the proximity of an underground water table, and quickly no longer play its repellent or toxic role vis-à-vis insects referred . There are also barriers made of a film impregnated with biocidal product spread on the bottom and the walls of the trenches before concrete pouring: their implementation is restrictive and delicate, any tear or perforation may ruin its barrier effect. Such films buried in the soil can also be degraded over time and lose their repellent or toxic action vis-à-vis insects after a few months or years.
More recently it has been envisaged to introduce the biocidal agent directly into the mortar or concrete during the preparation of the cementitious matrix, or into polymers impregnated with the said agent in the form of fibers or particles, mixed with the said cement matrix. . Large concentrations are necessary to obtain sufficient efficiency, which can cause reductions in the mechanical performance of the mortar or concrete, or even completely block the hydration reaction of the cement.
The presence of this polymer mixture in the cementitious matrix also poses difficulties at the end of life of these concretes or mortars, the polymers not being considered as DIB (Industrial Waste Banal) and therefore can not be treated in the same circuits recycling or landfilling as mineral materials.
A first object of the invention is to overcome the above drawbacks by proposing a concrete composition or anti-termite mortar retaining its effectiveness vis-à-vis insects in case of cracks.
Another object of the invention is to provide a composition of mortar or concrete with a reduced concentration of biocidal molecule. For this purpose, the present invention relates to a concrete or mortar based on a matrix of hydraulic binder comprising cement and / or lime, and aggregates selected from sands and / or gravel of size greater than or equal to 0 , Approximately 5 mm, characterized in that said matrix contains a biocidal agent, in particular with respect to insects on a porous mineral support, preferably in the form of granules, with a particle size of between approximately 0.5 mm and 10 mm ( preferably 0.5 mm to 6 mm) embedded in said matrix and of lower mechanical strength than those of the aggregates, so as to constitute, during the cracking of the mortar or concrete, cracks crossing points, thereby exposing or cleaving the carrier granule of the biocidal agent.
The carrier granules of the biocidal agent are of the same order of magnitude as the sand, but of particle size corresponding to at least 10 times the particle size of the cement particles, that is to say preferably of dimensions of between 2 mm and About 6 mm for a concrete, and preferably of dimensions between about 0.5 mm and 2 mm for a mortar.
Biocide means in this document any substance which, in accordance with Article 2 of the European Directive 98/8 EC, is "intended to destroy, repel or render harmless harmful organisms, prevent the action or to fight them in any other way, by a chemical or biological action ". Under this definition, pest control products are considered, in particular those used to control arthropods, such as arachnids and insects. Undesirable insects include xylophagous insects, and more particularly termites, which are one of the most destructive xylophagous insects in relation to dwellings, especially wood or derived elements used in constructions.
Thus the concrete or mortar according to the present invention is initially a physical barrier, then in a second time, in case of cracks, a chemical barrier against insects such as termites; in fact, porous granules, more friable than sand or gravel, appear at the edge of cracks or split by releasing the biocidal molecule. Depending on its nature, this biocidal molecule can then be desorbed from the mineral support exposed, by sublimating itself in air or spreading in the water possibly present in the crack by capillarity, and thus constitutes an active repellent or insecticide.
The biocide molecule being incorporated, via the mineral support impregnated with said molecule, within the hydraulic binder, and embedded in the latter, it is protected from environmental damage (rain, sun), until it is desorbed during the occurrence of a crack where it can act locally and effectively. As this molecule is present exclusively on the granules or grains of said inorganic support, the quantity used is much less than in the concretes or mortars of the prior art. Preferably said granules contain a mass percentage of biocidal agent, relative to the inorganic support, of between 0.001 and 2%, preferably between 0.05 and 1%.
Preferably, said mineral support is based on limestone, expanded clay, expanded shale, pozzolana, calcium silicate, or pumice.
The granules forming this porous mineral support advantageously have a porosity of between 10 and 80% by volume, preferably between 20% and 60% by volume, and a fragmentation aptitude, measured according to the EN 12620 standard (value under test). Los Angeles), advantageously between 35 and 40, the standard aggregates for concretes and mortars generally having a value of between 10 and 30. The biocidal agent may be a repellent and / or insecticidal agent, preferably an anti-termite agent. selected from the group consisting of pyrethroids, preferably bifentrine, deltamethrin, or permethrin, of the benzoylurea family, preferably flufenoxoron, hexaflumuron or diflubenzuron, or of the phenylpyrazole family, preferably fipronil, or a mixture thereof.
These molecules can be on the support in the pure state or diluted in a suitable solvent also fixing by absorption or adsorption in the pores of the inorganic support.
In order to limit the diffusion of the biocidal agent into the mixing water of the concrete of the mortar during mixing, the granule is advantageously coated with a coating film, preferably impervious to water, of fat-soluble type.
The distribution of this mineral support within the concrete or mortar is carried out in the most homogeneous manner possible in order to allow, when the occurrence of stress causing cracks, to direct said cracks in the vicinity and through this mineral support more friable than other aggregates.
Preferably, the concrete or the mortar according to the present invention contains from 0.1 to 5% by weight, preferably from 0.5 to 2% by weight, of biocidal carrier granules relative to the total mass of concrete or fresh mortar including the mixing water, the concrete containing biocidal carrier granules of dimensions preferably between 2 mm and 6 mm and the mortar of the biocidal carrier granules preferably of dimensions between 0.5 mm and 2 mm. mm.
The mineral support has the advantage over an organic support to be on the one hand sufficiently rigid to support the mixing of the concrete during its preparation and on the other hand sufficiently brittle to split when the appearance of cracks. Organic supports are not suitable because they can either disintegrate when mixing and mixing concrete or mortar in the presence of aggregates such as sand or gravel, or, in the case of synthetic polymers, to be crack-resistant by being more flexible than the mineral support.
Mortar or concrete, according to the present invention, finds an interesting application in the field of building as a mortar or concrete termite. For example, when the biocidal molecule incorporated in the mineral carrier is permethrin.
The present invention also relates to a process for the preparation of a fresh mortar or concrete, as described above (ready-to-use), comprising the following steps: the preparation of granules supporting a biocidal agent by fixing the biocidal agent on the porous mineral support, in the form of granules, of lower mechanical strength than the aggregates of the mortar or concrete, optionally comprising an external protective film of the granulate with respect to the mixing water and the other constituents concrete or mortar, introduction into the mixer of the constituents of the mortar or concrete, as well as granules carrier of biocidal agent, preferably before the beginning of the mixing, - addition of the mixing water of the mortar or concrete and the adjuvants then kneading the assembly, preferably for a limited time, between 1 and about 10 minutes, not to degrade said granules.
A mixing time of 4 to 6 minutes is preferred. Indeed, before taking the cementitious composition, one must avoid the diffusion of the biocide molecule in the mixing water and limit its physical degradation by aggregates such as sand and gravel.
The mortar or concrete thus prepared can be used as foundation concrete, slabs, base blocks, planelles or as facade or underlay mortar.
Indeed, termites being living insects protected from light and penetrating into buildings and dwellings by the ground, the anti-termite granules according to an advantageous embodiment of the present invention can be introduced into structural concretes. , base block concretes and mortars for base coatings with the general compositions as presented in Table 1 below.
Table 1 (Percentages are expressed in% by mass of the total mass of concrete or mortar)
Other features and advantages of the present invention are presented in the examples hereinafter cited without any limitation and with reference to the figures in which
Figure 1 shows schematically a concrete according to the present invention during the appearance of cracks;
Figure 2 is a schematic of the experimental device for testing the effectiveness of a concrete according to the present invention.
Examples
Examples 1 to 7 below describe various attempts to introduce an insecticidal agent, here an anti-termite agent, onto a granular support in a concrete whose composition is as follows:
-11.3% CEM II cement 42.5 R -36.4% sand 0/4 mm -10.3% chippings 6/10 mm -6.7% water
The various granules of any shape and size of 1 to 4 mm tested, are impregnated in the heart of a 10% permethrin solution in a plant dispersant such as a castor oil. Permethrin is here a 25/75 cis / trans racemic mixture.
The dry constituents of the concrete (cement, sand, chippings) are introduced into a ready-mix concrete batch mixer and the anti-termite granules in an amount of 1.25% by weight before the mixing water. Then the whole is kneaded 55 seconds.
Example 1 (comparative): natural organic support
The pellets consisting of 99% apples, 1 to 4 mm diced maize and 1% permethrin solution were introduced into the concrete composition described above. There is a lack of connection between the cement matrix and the anti-termite granules.
Example 2 (comparative): natural organic support
The granules consist of cereals extruded at 98% by weight with 1% permethrin solution and 1% yellow dye. The result is identical to Example 1. There is no bond between the granules and the cement matrix.
Example 3 (comparative): mineral support
The granules consist of 99% diatomaceous earth and 1% permethrin solution. This mineral support is too absorbent and leads to an absorption which is not uniform within all the granules.
Example 4 (comparative): mineral support
The granules consist of 99% kieselguhr (fossilized microorganisms) and 1% permethrin solution. It is noted that this material is too friable and leads to embrittlement of the concrete.
Example 5
The granules consist of 99% yellowish-white tufa stone (Turonian calcium silicate) with 1% permethrin solution. The density of this material is 0.85, its porosity (by volume) is 40 to 50% and it has a fragmentation ability, measured according to EN 12620 (Los Angeles test) from 35 to 40.
The tests carried out show that the granules are well coated and are not degraded during mixing. They are also clearly visible in the cement matrix after the setting of the concrete, which makes it possible to visually check their presence.
EXAMPLE 6 Example 5 is reproduced with granules of the same composition as those of Example 5 in the presence of a fat-soluble, water-insoluble coating agent which creates a protective film that is not very soluble in mixing water.
Good results consistent with those of Example 5 were observed.
These granules remain visible in the concrete: of clear color they are distinguished from the cement and other aggregates generally of gray color. They do not modify the physical properties of the concrete or the mortar, with the introduced proportions.
Indeed, in a comparison with a TJ MPa strength control concrete at 28 days, the same mechanical resistance is found on the concrete containing the antitermite granules.
In splitting failure tests carried out on cylindrical concrete specimens 110 × 220 mm, it appeared, as shown schematically in FIG. 1, that the cracks F preferably pass through the termite granules A of lesser mechanical strength than the aggregates (sand S or gravel G) with Los Angeles values between 10 (diorite) and 30 (hard limestone), granules (A) and aggregates being embedded in the C cement matrix.
Example 7: efficacy test of termite concrete
An equivalent concrete mortar (MBE according to the recommendations of the CALIBE National Project) of mass composition:
-21.2% of CEM II cements 42.5 R -64.6% sand 0/4 mm -12.9% water and comprising a content of termite granules according to Examples 5 or 6 of 1, 25% and containing 1% by mass of permethrin were tested for efficacy according to the following standards: • XP X 41-542: Accelerated aging test of treated materials before biological tests - Percolation test • XP X 41-550 : Determination of the anti-termite efficacy of products and materials for use as a barrier to soil and / or walls
To do this, a colony of 800 termites workers of the family Rhinothermitidae were used. The tests were carried out on eight specimens of concrete including 4 treated and 4 untreated (control devices).
Percolation test: All 8 specimens underwent a percolation accelerated aging test according to the XP X 41-542 standard before being subjected to termite contact according to the XP X 41-550 standard for 4 weeks.
The manufacture of the test pieces of mortar was carried out after hydration of the cylindrical matrix of cylindrical shape of diameter 54 mm, in which were perforated four identical cylindrical holes parallel to the axis of the cylinder, 3 mm in diameter, distributed over a circumference 30 mm in diameter. Determination of anti-termite efficacy:
These concrete specimens were placed in a cylinder schematized in FIG. 2. This cylindrical tube 3 made of glass having an inside diameter of 50 mm and a height of 150 mm closed at its two ends with a foam cover 1 and resting on a support 10 of petri dish type. It is positioned vertically and is divided into three compartments, an upper compartment containing a piece of wood 2 termite culture support resting on the upper part of a cellular foam 4 in which were drilled two holes of diameter approximately 3 mm crossing the foam up and down. The intermediate portion consists of the specimen 6 of concrete comprising four axial perforations 11, the lower compartment of the cylinder 3 is filled with Fontainebleau sand 8 covering a piece of wood forming bait 9 constituted by sapwood maritime pine. The three compartments of this cylinder are secured to each other by a transparent adhesive tape 5, for quick assembly and disassembly.
The tests were carried out in four copies. The four test tubes were first subjected to a percolation test. This consisted of passing four liters of distilled water through the holes 11 drilled in concrete 6 at the rate of 40 drops per minute. At the end of this percolation test, the test pieces are dried for two weeks.
The principle of the efficiency test is to evaluate the treated concrete by positioning it between two compartments, one of which contains termites, and the second, empty of termites containing a wet sand and a piece of bait wood. About 200 termites made up of workers are positioned at the top of each device at the beginning of the tests. The effectiveness of the treated concrete was evaluated after 4 weeks from: • The penetration depth of termites in the sand, • The rating of the damage on the wood bait (from 0 to 4, 0 = no attack at 4 = maximum damage) • The number of termites surviving in each mount.
The results are shown in Table 2 below.
Table 2
These results show that the untreated concrete is subjected to a significant attack of termites. On the contrary, at the end of the test period, no living termite was found in the lower part (sand) in the four devices with the anti-termite treated concrete. This concrete is therefore an effective anti-termite barrier, while containing a reduced amount of anti-termite agent, compared with chemical antitermite barriers of the prior art.
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