FR3084357A1 - BINDER CONTAINING CLAY. - Google Patents

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Abstract

L'invention a pour objet un liant comprenant : - au moins une argile crue comprenant au moins un minéral argileux, la teneur pondérale totale en minéral argileux allant de 1 à 60% par rapport au poids de liant, - au moins un filler calcaire ou dolomitique, au moins un agent rétenteur d'eau, - au moins un additif choisi parmi les agents floculants, les agents hydrofuges, les latex et les liants hydrauliques, à condition que, lorsque le liant comprend un liant hydraulique, la teneur pondérale totale en liant hydraulique soit inférieure à la teneur pondérale totale en minéral argileux.The subject of the invention is a binder comprising: - at least one raw clay comprising at least one clay mineral, the total weight content of clay mineral ranging from 1 to 60% relative to the weight of binder, - at least one calcareous filler or dolomitic, at least one water retaining agent, - at least one additive chosen from flocculating agents, water-repellent agents, latexes and hydraulic binders, provided that, when the binder comprises a hydraulic binder, the total weight content of hydraulic binder is less than the total weight content of clay mineral.

Description

DESCRIPTIONDESCRIPTION

TITRE : LIANT CONTENANT UNE ARGILETITLE: BINDER CONTAINING CLAY

L'invention se rapporte au domaine des liants, notamment des liants pour produits de construction tels que des bétons et des mortiers. Traditionnellement, les bétons et mortiers comprennent des liants et des granulats. Les liants peuvent être organiques, en particulier à base de résines, mais sont le plus souvent des liants minéraux, hydrauliques ou non-hydrauliques. Les liants minéraux hydrauliques (c'est-à-dire des liants faisant prise de façon irréversible au contact de l'eau et pouvant durcir sous l'eau) sont le plus souvent des ciments tels que les ciments Portland (éventuellement additionnés d'au moins un autre produit choisi parmi les laitiers de haut fourneau granulés broyés ou les composés pouzzolaniques tels que les cendres volantes), les ciments alumineux, les ciments sulfo-alumineux. Les liants minéraux non-hydrauliques (c'est-à-dire des liants ne pouvant durcir sous l'eau) comprennent notamment la chaux aérienne et les liants gypseux (à base de sulfate de calcium).The invention relates to the field of binders, in particular binders for construction products such as concrete and mortar. Traditionally, concrete and mortar have included binders and aggregates. The binders can be organic, in particular based on resins, but are most often mineral, hydraulic or non-hydraulic binders. Hydraulic mineral binders (that is to say binders which set irreversibly in contact with water and which can harden underwater) are most often cements such as Portland cements (possibly added with at least one other product chosen from granulated blast furnace slag or pozzolanic compounds such as fly ash), aluminous cements, sulfoaluminous cements. Non-hydraulic mineral binders (that is to say binders which cannot harden under water) include, in particular, air lime and gypsum binders (based on calcium sulphate).

Il existe aujourd'hui un besoin de disposer de liants à la fois à faible empreinte carbone et nonirritants. La production des ciments Portland, mais aussi des ciments alumineux et sulfo-alumineux, nécessite des traitements de cuisson à très haute température qui occasionnent d'importants rejets de dioxyde de carbone. Le ciment Portland est en outre irritant pour la peau et les yeux.Today there is a need to have binders that are both low carbon footprint and non-irritant. The production of Portland cements, but also aluminous and sulfo-aluminous cements, requires very high temperature firing treatments which cause significant carbon dioxide emissions. Portland cement is also irritating to the skin and eyes.

Afin de répondre à ce besoin, la présente invention a pour objet un liant comprenant :In order to meet this need, the subject of the present invention is a binder comprising:

au moins une argile crue comprenant au moins un minéral argileux, la teneur pondérale totale en minéral argileux allant de 1 à 60% par rapport au poids de liant, au moins un filler calcaire ou dolomitique, au moins un agent rétenteur d'eau, au moins un additif choisi parmi les agents floculants, les agents hydrofuges, les latex et les liants hydrauliques, à condition que, lorsque le liant comprend un liant hydraulique, la teneur pondérale totale en liant hydraulique soit inférieure à la teneur pondérale totale en minéral argileux.at least one raw clay comprising at least one clay mineral, the total weight content of clay mineral ranging from 1 to 60% relative to the weight of binder, at least one calcareous or dolomitic filler, at least one water-retaining agent, minus one additive chosen from flocculating agents, water-repellents, latexes and hydraulic binders, provided that, when the binder comprises a hydraulic binder, the total weight content of hydraulic binder is less than the total weight content of clay mineral.

Dans le présent texte, les teneurs indiquées pour les constituants du liant sont des teneurs pondérales exprimées relativement au poids total de la composition de liant.In the present text, the contents indicated for the constituents of the binder are contents by weight expressed relative to the total weight of the binder composition.

De manière surprenante, il s'est avéré que l'utilisation d'argile crue comme liant majoritaire, avec peu ou pas de liant hydraulique, permettait d'atteindre de bonnes performances. Dans le cas par exemple des colles à carrelage, de bonnes valeurs d'adhérence par traction sont obtenues. Bien que dépourvues de propriétés d'hydraulicité, les argiles crues se sont révélées capables de lier de manière très efficace les granulats de mortier ou de béton.Surprisingly, it turned out that the use of raw clay as the majority binder, with little or no hydraulic binder, made it possible to achieve good performance. In the case, for example, of tile adhesives, good traction adhesion values are obtained. Although devoid of hydraulic properties, raw clays have been shown to be able to bind mortar or concrete aggregates very effectively.

On entend par argile un matériau pulvérulent comprenant majoritairement au moins un minéral argileux. L'argile peut être constituée d'un minéral argileux ou de plusieurs minéraux argileux. Alternativement, l'argile peut contenir, en plus d'un ou plusieurs minéraux argileux, d'autres minéraux, tels que par exemple du quartz, du feldspath, du mica etc... C'est en particulier le cas lorsque l'argile est obtenue par broyage d'une roche argileuse.The term “clay” is understood to mean a pulverulent material mainly comprising at least one clay mineral. The clay can consist of a clay mineral or several clay minerals. Alternatively, the clay may contain, in addition to one or more clay minerals, other minerals, such as for example quartz, feldspar, mica, etc. This is in particular the case when the clay is obtained by grinding a clay rock.

Les minéraux argileux sont des aluminosilicates hydratés de la famille des phyllosilicates. Au moins un minéral argileux est de préférence choisi parmi la kaolinite, les smectites (notamment la montmorillonite, la saponite ou la beidellite), 1'illite, la sépiolite, 1'attapulgite (aussi appelée palygorskite), l'hectorite et la laponite.Clay minerals are hydrated aluminosilicates of the phyllosilicate family. At least one clay mineral is preferably chosen from kaolinite, smectites (in particular montmorillonite, saponite or beidellite), illite, sepiolite, attapulgite (also called palygorskite), hectorite and laponite.

Les minéraux argileux présentent une structure en feuillets bidimensionnels constitués de deux types de couches (tétraédriques et octaédriques) reliées par leurs sommets. Dans les couches tétraédriques, les atomes de silicium sont entourés par quatre atomes d'oxygène, tandis que dans les couches octaédriques, des atomes d'un métal tel que l'aluminium sont entourés par six atomes d'oxygène. De par leur structure à très grande surface spécifique, les argiles présentent une capacité à admettre de nombreux échanges de cations ou anions par insertion dans le réseau interfoliaire ou par adsorption en surface des feuillets. Dans le cas de la kaolinite, la capacité d'échange ionique reste faible et l'espace interfoliaire est occupé par des molécules d'eau et maintenu par des liaisons hydrogènes entre les groupes hydroxyles des feuillets octaédriques et l'oxygène des feuillets tétraédriques. Dans le cas des smectites, la capacité d'échange ionique est plus élevée car le cation aluminium dans la couche octaédrique du feuillet est partiellement substitué par un cation divalent du type magnésium. Dans ce cas, la charge globale, négative, est contrebalancée par des ions sodium et/ou calcium dans l'espace interfoliaire. Les couches étant maintenues ensemble par des forces relativement faibles, l'eau et d'autres molécules polaires peuvent pénétrer dans l'espace interfoliaire, entraînant le plus souvent une variation dimensionnelle de l'ensemble du matériau.The clay minerals have a structure in two-dimensional sheets made up of two types of layers (tetrahedral and octahedral) connected by their vertices. In the tetrahedral layers, the silicon atoms are surrounded by four oxygen atoms, while in the octahedral layers, atoms of a metal such as aluminum are surrounded by six oxygen atoms. Due to their structure with a very large specific surface, clays have the capacity to admit numerous exchanges of cations or anions by insertion into the interfoliar network or by adsorption on the surface of the sheets. In the case of kaolinite, the ion exchange capacity remains low and the interfoliar space is occupied by water molecules and maintained by hydrogen bonds between the hydroxyl groups of the octahedral sheets and the oxygen of the tetrahedral sheets. In the case of smectites, the ion exchange capacity is higher because the aluminum cation in the octahedral layer of the sheet is partially substituted by a divalent cation of the magnesium type. In this case, the overall negative charge is counterbalanced by sodium and / or calcium ions in the interfoliar space. As the layers are held together by relatively small forces, water and other polar molecules can penetrate the interfoliar space, most often resulting in dimensional variation of the entire material.

Au moins une argile crue est de préférence choisie parmi les kaolins et les bentonites, notamment les bentonites de sodium, de calcium ou de magnésium. Les bentonites contiennent principalement de la montmorillonite.At least one raw clay is preferably chosen from kaolins and bentonites, in particular sodium, calcium or magnesium bentonites. Bentonites mainly contain montmorillonite.

Le liant peut contenir plusieurs argiles ou plusieurs minéraux argileux. Dans tous les cas, c'est la teneur pondérale totale en minéral argileux qu'il faut considérer, c'est-à-dire la somme des teneurs pondérales respectives de chacun des minéraux argileux compris dans la composition de liant.The binder can contain several clays or several clay minerals. In all cases, it is the total weight content of clay mineral that must be considered, that is to say the sum of the respective weight contents of each of the clay minerals included in the binder composition.

La teneur pondérale totale en minéral argileux dans le liant est de préférence d'au moins 2%, notamment d'au moins 3% ou d'au moins 4%, voire d'au moins 5%. Elle est de préférence d'au plus 50%, notamment d'au plus 40%, voire d'au plus 30% ou d'au plus 25%. Il a par exemple été observé que de bonnes valeurs d'adhérence par traction, utiles lorsque le liant est utilisé dans la composition d'une colle à carrelage, étaient obtenues même pour de faibles teneurs en minéral argileux, de l'ordre par exemple de 2 à 25%, ce qui démontre une capacité étonnamment élevée des argiles crues à lier les granulats.The total content by weight of clay mineral in the binder is preferably at least 2%, in particular at least 3% or at least 4%, or even at least 5%. It is preferably at most 50%, in particular at most 40%, or even at most 30% or at most 25%. It has for example been observed that good values of adhesion by traction, useful when the binder is used in the composition of a tile adhesive, were obtained even for low contents of clay mineral, of the order for example of 2 to 25%, which demonstrates a surprisingly high capacity of raw clays to bind aggregates.

Par « filler » on entend un matériau pulvérulent ayant une distribution granulométrique volumique telle que la valeur de d90 est inférieure à 250 pm. De préférence, la valeur de d50 est inférieure à 20 pm, notamment à 10 pm. La distribution granulométrique peut être déterminée par granulométrie laser.By "filler" is meant a pulverulent material having a particle size distribution by volume such that the value of d90 is less than 250 μm. Preferably, the value of d50 is less than 20 µm, especially 10 µm. The particle size distribution can be determined by laser particle size.

Le calcaire est composé principalement de carbonate de calcium (calcite) et la dolomie de carbonate de calcium et de magnésium (dolomite). De préférence, le filler calcaire, respectivement dolomitique, comprend au moins 80% en poids, notamment au moins 90% en poids, de calcite, respectivement de dolomite.Limestone is mainly composed of calcium carbonate (calcite) and dolomite of calcium and magnesium carbonate (dolomite). Preferably, the limestone filler, respectively dolomitic, comprises at least 80% by weight, in particular at least 90% by weight, of calcite, respectively of dolomite.

Sans vouloir être lié par une quelconque théorie scientifique, il semblerait que les fillers calcaire et dolomitique aient un effet de stabilisation de l'argile, en apportant des ions alcalino-terreux qui vont compenser les charges de l'argile. Les fillers jouent donc un rôle actif dans le liant selon l'invention.Without wishing to be bound by any scientific theory, it would seem that limestone and dolomitic fillers have a stabilizing effect on clay, by providing alkaline earth ions which will compensate for the charges of clay. The fillers therefore play an active role in the binder according to the invention.

La teneur pondérale en fillers calcaire et/ou dolomitique dans le liant est de préférence comprise entre 10 et 90%, notamment entre 20 et 80%, voire entre 30 et 75%, bornes incluses.The content by weight of limestone and / or dolomitic fillers in the binder is preferably between 10 and 90%, in particular between 20 and 80%, or even between 30 and 75%, limits included.

L'agent rétenteur d'eau est de préférence un éther de cellulose ou un éther d'amidon. Il permet d'améliorer la consistance, notamment 1'ouvrabilité, du béton ou mortier final avant application. L'agent rétenteur d'eau permet en outre d'éviter un dessèchement trop rapide de l'argile. L'éther de cellulose est également un agent épaississant et améliore les propriétés d'adhérence du mortier final. La teneur pondérale totale en agent rétenteur d'eau dans le liant est de préférence comprise entre 0,01 et 10% notamment entre 0,05 et 5%, voire entre 0,1 et 3%, bornes incluses.The water retaining agent is preferably a cellulose ether or a starch ether. It improves the consistency, in particular the workability, of the concrete or final mortar before application. The water retaining agent also makes it possible to avoid too rapid drying of the clay. Cellulose ether is also a thickening agent and improves the adhesion properties of the final mortar. The total weight content of water-retaining agent in the binder is preferably between 0.01 and 10%, in particular between 0.05 and 5%, or even between 0.1 and 3%, limits included.

Le liant comprend en outre au moins un additif choisi parmi les agents floculants, les agents hydrofuges, les latex et les liants hydrauliques. Il peut comprendre un mélange de plusieurs de ces additifs, par exemple un mélange d'un ou plusieurs agents floculants et d'un ou plusieurs agents hydrofuges, un mélange d'un ou plusieurs agents floculants et d'un ou plusieurs latex, un mélange d'un ou plusieurs agents hydrofuges et d'un ou plusieurs latex, ou un mélange de ces quatre additifs.The binder also comprises at least one additive chosen from flocculating agents, water-repellent agents, latexes and hydraulic binders. It can comprise a mixture of several of these additives, for example a mixture of one or more flocculating agents and one or more water-repellent agents, a mixture of one or more flocculating agents and one or more latexes, a mixture one or more water repellents and one or more latexes, or a mixture of these four additives.

La teneur pondérale totale en ces additifs dans le liant est de préférence comprise entre 0,05 et 40%, notamment entre 1 et 30%, voire entre 2 et 20% ou entre 3 et 10%, bornes comprises.The total weight content of these additives in the binder is preferably between 0.05 and 40%, in particular between 1 and 30%, or even between 2 and 20% or between 3 and 10%, limits included.

L'agent floculant, en favorisant l'agrégation desThe flocculating agent, by promoting the aggregation of

particules d'argile, clay particles, améliore improved la cohésion cohesion du liant binder argileux, et mortier final. clay, and final mortar. donc les so the propriétés properties mécaniques du mechanical béton ou concrete or L'agent The agent floculant est de flocculant is from préférence un preferably one polymère polymer

polycationique, notamment un polyammonium quaternaire. Cet agent est particulièrement efficace lorsqu'au moins une argile crue est une bentonite, probablement parce que cette dernière est relativement chargée. Sans vouloir être lié par une quelconque théorie scientifique, il semblerait que le polymère polycationique soit capable, en s'absorbant sur les feuillets, de ponter plusieurs particules entre elles.polycationic, in particular a quaternary polyammonium. This agent is particularly effective when at least one raw clay is a bentonite, probably because the latter is relatively charged. Without wishing to be bound by any scientific theory, it would seem that the polycationic polymer is capable, by absorbing on the sheets, of bridging several particles between them.

Le polyammonium quaternaire possède de préférence une masse moléculaire comprise entre 10 000 et 1 000 000. Il peut être obtenu par réaction de polycondensation entre l'épichlorhydrine et une amine primaire ou secondaire, par exemple la diméthylamine. La fonction ammonium quaternaire (site cationique) est alors située sur la chaîne principale du polymère. Alternativement, la fonction ammonium quaternaire peut être située sur des chaînes latérales. Le polyammonium quaternaire peut dans ce cas être obtenu par réaction d'un chlorure d'allyle et de diméthylamine.The quaternary polyammonium preferably has a molecular mass of between 10,000 and 1,000,000. It can be obtained by polycondensation reaction between epichlorohydrin and a primary or secondary amine, for example dimethylamine. The quaternary ammonium function (cation site) is then located on the main chain of the polymer. Alternatively, the quaternary ammonium function can be located on side chains. The quaternary polyammonium can in this case be obtained by reaction of an allyl chloride and dimethylamine.

La teneur pondérale en polymère polycationique dans le liant est de préférence comprise entre 0,05 et 30%, notamment entre 0,2 et 15%, voire entre 0,5 et 5%.The content by weight of polycationic polymer in the binder is preferably between 0.05 and 30%, in particular between 0.2 and 15%, or even between 0.5 and 5%.

L'agent floculant peut également être une source de cations polyvalents. Le cation polyvalent est de préférence un cation alcalino-terreux, de préférence le calcium, voire le magnésium. D'autres cations polyvalents sont notamment l'aluminium, le zinc et le fer. La source de cations polyvalents est de préférence un hydroxyde (par exemple 1'hydroxyde de calcium) ou un sel, notamment un sel inorganique, tel qu'un sulfate, un nitrate ou encore un chlorure.The flocculating agent can also be a source of polyvalent cations. The polyvalent cation is preferably an alkaline earth cation, preferably calcium, or even magnesium. Other versatile cations include aluminum, zinc and iron. The source of polyvalent cations is preferably a hydroxide (for example calcium hydroxide) or a salt, in particular an inorganic salt, such as a sulfate, a nitrate or even a chloride.

La teneur pondérale totale en source de cations polyvalents dans le liant, notamment en sel ou en hydroxyde de calcium, est de préférence comprise entre 0,05 et 30%, notamment entre 1 et 20%, voire entre 2 et 10%, bornes comprises.The total content by weight of source of polyvalent cations in the binder, in particular in salt or in calcium hydroxide, is preferably between 0.05 and 30%, in particular between 1 and 20%, even between 2 and 10%, limits included. .

Les sources de cations polyvalents sont particulièrement efficaces lorsqu'au moins une argile crue contient de la kaolinite.Multipurpose cation sources are particularly effective when at least one raw clay contains kaolinite.

L'agent hydrofuge permet d'améliorer la résistance à l'eau, et notamment l'adhérence par traction du mortier après immersion dans l'eau, ce qui est particulièrement avantageux pour les applications comme colle à carrelage. Il est de préférence choisi parmi les cires, les silicones, les silanes, et les stéarates et oléates de zinc, de calcium, de magnésium ou de sodium. La cire est de préférence sous forme de poudre micronisée, avec un d50 de 2 à 50 pm. La cire est par exemple une cire de paraffine. La teneur pondérale totale en agent hydrofuge dans le liant est de préférence comprise entre 0,05 et 30%, notamment entre 1 et 25%, voire entre 2 et 20 ou entre 3 et 15%, bornes incluses.The water-repellent agent makes it possible to improve the water resistance, and in particular the adhesion by traction of the mortar after immersion in water, which is particularly advantageous for applications as a tile adhesive. It is preferably chosen from waxes, silicones, silanes, and zinc, calcium, magnesium or sodium stearates and oleates. The wax is preferably in the form of a micronized powder, with a d50 of 2 to 50 μm. The wax is for example a paraffin wax. The total content by weight of water-repellent agent in the binder is preferably between 0.05 and 30%, in particular between 1 and 25%, or even between 2 and 20 or between 3 and 15%, limits included.

Par « latex », on entend une dispersion aqueuse polymérique ou une poudre capable de former une telle dispersion (poudre redispersible). Le latex est de préférence à base d'un copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle, d'un copolymère d'éthylène et de versatate de vinyle ou d'un copolymère de styrène et de butadiène. Le latex possède un effet filmogène qui améliore la flexibilité à l'état durci du mortier ou du béton final ainsi que ses propriétés d'adhésion. La teneur pondérale en latex dans le liant est de préférence comprise entre 0,05 et 30%, notamment entre 0,5 et 20%, voire entre 1 et 10%, ou entre 2 et 5%, bornes comprises.By "latex" is meant a polymeric aqueous dispersion or a powder capable of forming such a dispersion (redispersible powder). The latex is preferably based on a copolymer of ethylene and vinyl acetate, of a copolymer of ethylene and of vinyl versatate or of a copolymer of styrene and butadiene. Latex has a film-forming effect which improves the flexibility in the hardened state of the mortar or final concrete as well as its adhesion properties. The weight content of latex in the binder is preferably between 0.05 and 30%, in particular between 0.5 and 20%, or even between 1 and 10%, or between 2 and 5%, limits included.

Par liant hydraulique au sens de l'invention on entend un liant choisi parmi :By hydraulic binder within the meaning of the invention means a binder chosen from:

- les ciments Portland,- Portland cements,

- les laitiers de haut-fourneau granulé broyés avec activateur,- granulated blast furnace slag with activator,

- les cendres volantes de classe C,- class C fly ash,

- les ciments alumineux,- aluminous cements,

- les ciments sulfo-alumineux,- sulfoaluminous cements,

- les ciments bélitiques.- belitic cements.

Par « ciment Portland », on entend non seulement les ciments CEM I mais aussi les ciments Portland composés (CEM II, incluant les ciments Portlands au laitier, à la fumée de silice, à la pouzzolane, aux cendres volantes, aux schistes calcinées, au calcaire), les ciments de hautfourneau (CEM III), les ciments pouzzolaniques (CEM IV) et les ciments composés (CEM V), au sens de la norme EN 197-1."Portland cement" means not only CEM I cements but also Portland compound cements (CEM II, including Portlands cements with slag, silica smoke, pozzolan, fly ash, calcined shales, limestone), Hautfourneau cements (CEM III), pozzolanic cements (CEM IV) and compound cements (CEM V), within the meaning of standard EN 197-1.

Les laitiers de haut-fourneau granulés broyés ne sont considérés comme liants hydrauliques qu'en présence d'activateurs, par exemple des activateurs alcalins tels que le silicate de sodium ou le carbonate de sodium. Un mélange activateur préféré contient du silicate alcalin, du tripolyphosphate alcalin et une source d'alcalino-terreux, par exemple de la chaux.Ground granulated blast furnace slags are only considered as hydraulic binders in the presence of activators, for example alkaline activators such as sodium silicate or sodium carbonate. A preferred activator mixture contains alkaline silicate, alkaline tripolyphosphate and a source of alkaline earth, for example lime.

La teneur pondérale totale en liant hydraulique dans le liant correspond à la somme des teneurs pondérales respectives en chacun de ces composés ou mélanges de composés (y compris, le cas échéant, l'activateur du laitier de haut-fourneau).The total weight content of hydraulic binder in the binder corresponds to the sum of the respective weight contents in each of these compounds or mixtures of compounds (including, where appropriate, the activator of the blast furnace slag).

La teneur pondérale totale en liant hydraulique peut être nulle.The total weight content of hydraulic binder may be zero.

Afin d'améliorer les performances après immersion dans l'eau du mortier ou béton final, le liant comprend avantageusement au moins un des liants hydrauliques précités, ou un mélange de plusieurs des liants hydrauliques précités. A titre d'exemple, la présence de ciment alumineux est particulièrement bénéfique.In order to improve the performance after immersion in water of the final mortar or concrete, the binder advantageously comprises at least one of the above-mentioned hydraulic binders, or a mixture of several of the above-mentioned hydraulic binders. For example, the presence of aluminous cement is particularly beneficial.

La teneur pondérale totale en liant hydraulique dans le liant est de préférence d'au plus 25% ou d'au plus 20%, notamment d'au plus 15% ou d'au plus 10%, voire d'au plus 4% ou d'au plus 2%. Elle peut être avantageusement d'au moins 1%, notamment d'au moins 2%, voire d'au moins 4%.The total weight content of hydraulic binder in the binder is preferably at most 25% or at most 20%, in particular at most 15% or at most 10%, or even at most 4% or not more than 2%. It can advantageously be at least 1%, in particular at least 2%, or even at least 4%.

Le rapport entre la teneur pondérale totale en liant hydraulique et la teneur pondérale totale en minéral argileux est de préférence d'au plus 0,9, notamment d'au plus 0,8 et même d'au plus 0,7 ou d'au plus 0,6. Il peut être avantageusement d'au moins 0,1, notamment d'au moins 0,2 .The ratio between the total weight content of hydraulic binder and the total weight content of clay mineral is preferably at most 0.9, in particular at most 0.8 and even at most 0.7 or at least plus 0.6. It can advantageously be at least 0.1, in particular at least 0.2.

De préférence, le liant est soit exempt de ciment Portland, soit en contient mais en une teneur pondérale d'au plus 2%, notamment d'au plus 1%, afin de réduire les propriétés irritantes. Cette teneur peut avantageusement être nulle. Une teneur d'au moins 0,2%, notamment d'au moins 0,4%, par exemple comprise entre 0,6 et 2% est toutefois bénéfique du point de vue des propriétés du mortier ou béton final après immersion dans l'eau, sans trop impacter négativement le caractère irritant du mortier ou du béton.Preferably, the binder is either free of Portland cement, or contains it, but in a weight content of at most 2%, in particular at most 1%, in order to reduce the irritant properties. This content can advantageously be zero. A content of at least 0.2%, in particular at least 0.4%, for example between 0.6 and 2% is however beneficial from the point of view of the properties of the mortar or final concrete after immersion in the water, without negatively impacting the irritant nature of the mortar or concrete.

Le liant peut être sous forme d'un mélange de poudres sèches, prêt à gâcher, avec éventuellement ajout de granulats pendant ou avant le gâchage.The binder can be in the form of a mixture of dry powders, ready to mix, possibly with the addition of aggregates during or before mixing.

L'invention a aussi pour objet un produit de construction, notamment un béton ou un mortier comprenant un liant selon l'invention, et éventuellement des granulats. Le produit de construction peut également être un produit préfabriqué.The invention also relates to a construction product, in particular a concrete or a mortar comprising a binder according to the invention, and optionally aggregates. The construction product can also be a prefabricated product.

Le mortier est de préférence un mortier pour enduit de façade, un mortier-colle, une chape ou un mortier de jointoiement. Le mortier selon l'invention est de préférence un mortier-colle, plus précisément une colle à carrelage. Le mortier est de préférence sous forme d'un mélange de poudres sèches, prêt à gâcher avec un liquide de gâchage, en particulier de l'eau. Le taux de gâchage est de préférence compris entre 5 et 30%, bornes comprises.The mortar is preferably a mortar for facade plaster, an adhesive mortar, a screed or a jointing mortar. The mortar according to the invention is preferably an adhesive mortar, more precisely a tile adhesive. The mortar is preferably in the form of a mixture of dry powders, ready to mix with a mixing liquid, in particular water. The mixing ratio is preferably between 5 and 30%, limits included.

De préférence, le béton pas d'autre liant que le Avantageusement, le béton ou liant selon l'invention et desPreferably, the concrete no other binder than Advantageously, the concrete or binder according to the invention and

40%, notamment entre 10 et ou le mortier ne comprend liant selon l'invention.40%, especially between 10 and or the mortar does not include binder according to the invention.

le mortier consiste en le granulats.the mortar consists of aggregates.

Les granulats sont de préférence des sables, avantageusement de nature siliceuse. La teneur pondérale totale en granulats dans le mortier ou le béton (à l'exclusion des fillers calcaire ou dolomitiques) est de préférence comprise entre 5 et 85%, notamment entre 10 et 70%, bornes comprises.The aggregates are preferably sands, advantageously of a siliceous nature. The total content by weight of aggregates in mortar or concrete (excluding limestone or dolomitic fillers) is preferably between 5 and 85%, especially between 10 and 70%, limits included.

Le liant ou le béton ou mortier peut comprendre d'autres additifs, par exemple des fibres (minérales ou organiques, par exemple des fibres de verre, de cellulose, des fibres naturelles, telles que des fibres de lin ou de chanvre), des granulats légers (par exemple perlite, vermiculite, argile calcinée expansée, verre expansé), des agents réducteurs d'eau (notamment des plastifiants ou des superplastifiants, tels que lignosulfonates, polycarboxylates, polymélaminesulfonates, polynaphtalènesulfonates), des pigments, des biocides, des surfactants.The binder or the concrete or mortar may comprise other additives, for example fibers (mineral or organic, for example glass fibers, cellulose fibers, natural fibers, such as flax or hemp fibers), aggregates light (for example perlite, vermiculite, expanded calcined clay, expanded glass), water reducing agents (in particular plasticizers or superplasticizers, such as lignosulfonates, polycarboxylates, polymelaminesulfonates, polynaphthalenesulfonates), pigments, biocides, surfactants.

La teneur pondérale en fibres dans le béton ou mortier est de préférence d'au plus 10%, notamment 5%.The fiber content by weight in the concrete or mortar is preferably at most 10%, in particular 5%.

Le liant selon l'invention, par les bonnes performances qu'il confère aux mortiers en termes d'adhérence par traction, est particulièrement bien adapté à la réalisation de colles à carrelage.The binder according to the invention, by the good performance it gives mortars in terms of traction adhesion, is particularly well suited to the production of tile adhesives.

L'invention concerne donc également un procédé de réalisation d'un carrelage sur un support, comprenant une étape dans laquelle on applique, sur les carreaux ou dalles dudit carrelage et/ou sur ledit support, au moins une couche d'une pâte obtenue par gâchage avec un liquide de gâchage d'un mortier-colle selon l'invention ou d'un mortier-colle comprenant un liant selon l'invention. L'invention concerne aussi l'utilisation d'un mortier-colle selon l'invention ou d'un mortier-colle comprenant un liant selon l'invention comme colle à carrelage, pour coller des carreaux ou dalles d'un carrelage sur un support.The invention therefore also relates to a method for producing a tiling on a support, comprising a step in which at least one layer of a paste obtained by applying to the tiles or slabs of said tiling and / or to said support mixing with a mixing liquid of an adhesive mortar according to the invention or of an adhesive mortar comprising a binder according to the invention. The invention also relates to the use of an adhesive mortar according to the invention or an adhesive mortar comprising a binder according to the invention as a tile adhesive, for bonding tiles or tiles of a tile on a support. .

Le support est typiquement un mur ou une cloison, ou un sol, par exemple une chape.The support is typically a wall or a partition, or a floor, for example a screed.

Les carreaux ou dalles du carrelage peuvent être en matériaux divers, tels que céramique, grès, ciment, pierre, marbre, etc. La colle peut par exemple être appliquée au moyen d'un peigne à colle, d'une taloche, d'une truelle ou d'une spatule crantée.The tiles can be made of various materials, such as ceramic, sandstone, cement, stone, marble, etc. The glue can for example be applied by means of a glue comb, a trowel, a trowel or a notched spatula.

Les exemples qui suivent illustrent l'invention de manière non limitative. Les compositions ainsi que leursThe examples which follow illustrate the invention in a nonlimiting manner. The compositions and their

propriétés properties sont are reproduites reproduced dans in les tableaux the tables 1 1 à 5 ci- at 5 ci- après. Le after. The tableau board . 4 rassemble . 4 collects des of the exemples comparatifs. comparative examples. Les The tableaux indiquent tables indicate des of the compositions compositions de of mortiers mortar secs obtenus en dry obtained in mélangeant mixing des of the liants selon binders according 1' 1 ' invention invention

avec des granulats (en l'occurrence des sables siliceux). Les teneurs sont donc exprimées en pourcentages pondéraux par rapport au poids total de la composition de mortier. La composition sèche de mortier est ensuite gâchée avec de l'eau, le taux de gâchage correspondant à la quantité d'eau ajoutée par rapport au poids de la composition sèche de mortier.with aggregates (in this case silica sands). The contents are therefore expressed in percentages by weight relative to the total weight of the mortar composition. The dry mortar composition is then mixed with water, the mixing ratio corresponding to the amount of water added relative to the weight of the dry mortar composition.

Les mortiers exemplifiés sont particulièrement adaptés en tant que colles à carrelage. L'adhérence par traction est mesurée selon la norme EN 12004-2, après 7 jours. Le carrelage utilisé est un carreau de type Bla au sens de la norme EN 14411, présentant par conséquent une absorption d'eau d'au plus 0,5%.The mortars exemplified are particularly suitable as tile adhesives. The adhesion by traction is measured according to standard EN 12004-2, after 7 days. The tile used is a Bla type tile within the meaning of standard EN 14411, therefore having a water absorption of at most 0.5%.

La cire 1 est une cire micronisée Ceretan MX 2919 commercialisée par la société Münzig. La cire 2 est une cire commercialisée sous la référence HydroWax 170 par la société Sasol Wax. Le latex, à base de copolymère d'éthylène et d'acétate de vinyle, est commercialisé sous la référence Vinnapas 5010 N par la société Wacker. Le produit appelé « Polycation » est un agent floculant de type polyammonium quaternaire commercialisé sous la référence Floset EVA 45P par la société SNF. Le ciment Portland est un ciment CEM I 52,5 R de la société Heidelberg. Le ciment alumineux est commercialisé par la société Kerneos sous la référence Ternal White. La bentonite est une bentonite de sodium. Le filler calcaire possède un dlO de 1,8 pm, un d50 de 8,8 pm et un d90 de 34 pm. Les sables siliceux 1 et 2 se distinguent par leur granulométrie. Le sable 1 possède un dlO de 260 pm, un d50 de 520 pm et un d90 de 820 pm tandis que le sable 2 possède un dlO de 180 pm, un d50 de 280 pm et un d90 de 450 pm.Wax 1 is a micronized Ceretan MX 2919 wax sold by the company Münzig. Wax 2 is a wax marketed under the reference HydroWax 170 by the company Sasol Wax. The latex, based on a copolymer of ethylene and vinyl acetate, is sold under the reference Vinnapas 5010 N by the company Wacker. The product called “Polycation” is a flocculating agent of the quaternary polyammonium type sold under the reference Floset EVA 45P by the company SNF. Portland cement is a CEM I 52.5 R cement from Heidelberg. Aluminous cement is marketed by Kerneos under the reference Ternal White. Bentonite is a sodium bentonite. The limestone filler has a dlO of 1.8 pm, a d50 of 8.8 pm and a d90 of 34 pm. The silica sands 1 and 2 are distinguished by their particle size. Sand 1 has a dlO of 260 pm, a d50 of 520 pm and a d90 of 820 pm while sand 2 has a dlO of 180 pm, a d50 of 280 pm and a d90 of 450 pm.

1 1 2 2 3 3 Liant Binder Kaolinite kaolinite 5, 1 5, 1 5, 2 5, 2 5, 2 5, 2 Filler calcaire Limestone filler 21,4 21.4 21,8 21.8 21,4 21.4 Ether de cellulose Cellulose ether 0,5 0.5 0,5 0.5 0,5 0.5 Cire 1 Wax 1 1,9 1.9 - - 2,0 2.0 Latex Latex 1, 0 1, 0 - - - - Polycation polycation - - 1, 0 1, 0 0,5 0.5 Granulats aggregates Sable siliceux 1 Silica sand 1 70, 1 70, 1 71,5 71.5 70,2 70.2 Taux de gâchage Mixing rate 23% 23% 24% 24% 23% 23% Adhérence par traction (N/mm2)Adhesion by traction (N / mm 2 ) 0, 9 0, 9 0, 8 0.8 0, 8 0.8

Tableau 1Table 1

4 4 5 5 6 6 7 7 Liant Binder Kaolinite kaolinite 5, 1 5, 1 5, 3 5, 3 5, 0 5.0 4,9 4.9 Filler calcaire Limestone filler 21,2 21.2 17, 0 17.0 21,0 21.0 20,2 20.2 Ether de cellulose Cellulose ether 0,5 0.5 0,5 0.5 0,5 0.5 0,5 0.5 Ca(OH)2 Ca (OH) 2 - - 5, 0 5.0 - - - - Cire 1 Wax 1 1,9 1.9 - - - - - - Cire 2 Wax 2 - - - - 5, 0 5.0 8,3 8.3 Latex Latex 1, 0 1, 0 - - - - - - Polycation polycation 0,5 0.5 - - - - - - Granulats aggregates Sable siliceux 1 Silica sand 1 69, 8 69, 8 - - - - - - Sable siliceux 2 Silica sand 2 - - 72,2 72.2 68,5 68.5 66, 1 66, 1 Taux de gâchage Mixing rate 23% 23% 17% 17% 16% 16% 15% 15% Adhérence par traction (N/mm2 )Adhesion by traction (N / mm 2 ) 0, 9 0, 9 0, 8 0.8 0, 9 0, 9 1, 0 1, 0

Tableau 2Table 2

8 8 9 9 10 10 11 11 Liant Binder Bentonite bentonite 5, 2 5, 2 - - - - - - Kaolinite kaolinite - - 5, 2 5, 2 5, 2 5, 2 5, 0 5.0 Filler calcaire Limestone filler 21,8 21.8 21,8 21.8 21,8 21.8 21,0 21.0 Ether de cellulose Cellulose ether 0,5 0.5 0,5 0.5 0,5 0.5 0,5 0.5 Ca(OH)2 Ca (OH) 2 - - 1, 0 1, 0 - - - - Polycation polycation 1, 0 1, 0 - - - - - - Ciment Portland Portland cement - - - - 1, 0 1, 0 - - Ciment alumineux Aluminous cement - - - - - - 4, 8 4, 8 Granulats aggregates Sable siliceux 2 Silica sand 2 71,5 71.5 71,5 71.5 71,5 71.5 68, 8 68, 8 Taux de gâchage Mixing rate 24% 24% 17% 17% 18% 18% 18% 18% Adhérence par traction (N/mm2)Adhesion by traction (N / mm 2 ) 0, 6 0, 6 0, 8 0.8 0, 6 0, 6 0,7 0.7

Tableau 3Table 3

Cl Cl C2 C2 C3 C3 C4 C4 Liant Binder Kaolinite kaolinite - - 5, 3 5, 3 29, 3 29, 3 5, 3 5, 3 Filler calcaire Limestone filler 22,0 22.0 22,0 22.0 - - 22,0 22.0 Ether de cellulose Cellulose ether 0,5 0.5 - - 1, 8 1, 8 0,5 0.5 Granulats aggregates Sable siliceux 2 Silica sand 2 77,5 77.5 72,7 72.7 68,9 68.9 72,2 72.2 Taux de gâchage Mixing rate 22% 22% 18, 8% 18.8% 30% 30% 21% 21% Adhérence par traction (N/mm2)Adhesion by traction (N / mm 2 ) 0 0 0 0 0, 08 0.08 0,4 0.4

Tableau 4Table 4

Les exemples comparatifs Cl à C4 ne permettent pas d'atteindre les performances requises en termes d'adhérence par traction pour les colles à carrelage (minimum de 0,5 N/mm2), contrairement aux exemples selon l'invention.Comparative examples C1 to C4 do not make it possible to achieve the performance required in terms of traction adhesion for tile adhesives (minimum of 0.5 N / mm 2 ), unlike the examples according to the invention.

En l'absence d'argile (exemple Cl) ou d'éther de cellulose (exemple C2), le mortier ne possède aucune propriété adhésive. L'adhérence est presque inexistante dans le cas de l'exemple C3, lequel contient une très grande quantité d'argile crue et pas de filler calcaire. L'absence d'additif ne permet pas à l'exemple C4 d'atteindre de bonnes performances.In the absence of clay (example Cl) or cellulose ether (example C2), the mortar has no adhesive properties. Adhesion is almost nonexistent in the case of Example C3, which contains a very large quantity of raw clay and no calcareous filler. The absence of an additive does not allow Example C4 to achieve good performance.

Des essais de résistance mécanique après immersion dans l'eau ont également été réalisés. Pour ce faire, des éprouvettes parallélépipédiques de 2*2*10 cm3 ont été réalisées en faisant durcir pendant 14 jours les compositions de mortier dans des moules, puis en immergeant les éprouvettes dans l'eau pendant 3, 7 et 14 jours. La résistance à l'indentation est mesurée au moyen d'un pénétromètre et correspond à la force à exercer pour enfoncer un indenteur conique à travers l'éprouvette. Les compositions testées sont reportées dans le tableau 5 ciaprès. La composition de l'exemple 12 correspond à celle de l'exemple comparatif C5 avec ajout, par rapport à cette dernière, de 5% de cire et 5% de ciment alumineux.Mechanical resistance tests after immersion in water were also carried out. To do this, parallelepipedic test pieces of 2 * 2 * 10 cm 3 were produced by curing the mortar compositions for 14 days in molds, then by immersing the test pieces in water for 3, 7 and 14 days. The resistance to indentation is measured by means of a penetrometer and corresponds to the force to be exerted to push a conical indenter through the test piece. The compositions tested are reported in Table 5 below. The composition of Example 12 corresponds to that of Comparative Example C5 with the addition, with respect to the latter, of 5% of wax and 5% of aluminous cement.

C5 C5 12 12 13 13 Liant Binder Kaolinite kaolinite 5, 3 5, 3 4, 8 4, 8 9, 6 9, 6 Filler calcaire Limestone filler 22 22 20 20 19, 1 19, 1 Ether de cellulose Cellulose ether 0,5 0.5 0,5 0.5 0,3 0.3 Cire 2 Wax 2 - - 4,5 4.5 4,3 4.3 Ciment alumineux Aluminous cement - - 4,5 4.5 8,7 8.7 Granulats aggregates Sable siliceux 1 Silica sand 1 72,2 72.2 65, 6 65, 6 58 58 Taux de gâchage Mixing rate 16% 16% 16% 16% 18% 18%

Tableau 5Table 5

Dans le cas de l'exemple C5 (comparatif), la résistance à l'indentation est nulle. Pour l'exemple 12 en revanche, la résistance à l'indentation est de 0,3 N/mm2 après 3, 7 et 14 jours d'immersion. La résistance à l'indentation après 3 jours d'immersion est de 0,6 N/mm2 dans le cas de l'exemple 13. L'ajout de liant hydraulique permet donc d'améliorer considérablement les propriétés mécaniques après immersion dans l'eau.In the case of example C5 (comparative), the resistance to indentation is zero. For example 12, on the other hand, the resistance to indentation is 0.3 N / mm 2 after 3, 7 and 14 days of immersion. The resistance to indentation after 3 days of immersion is 0.6 N / mm 2 in the case of Example 13. The addition of hydraulic binder therefore considerably improves the mechanical properties after immersion in the water.

Claims (10)

1. Liant comprenant :1. Binder comprising: au moins une argile crue comprenant au moins un minéral argileux, la teneur pondérale totale en minéral argileux allant de 1 à 60% par rapport au poids de liant, au moins un filler calcaire ou dolomitique, au moins un agent rétenteur d'eau, au moins un additif choisi parmi les agents floculants, les agents hydrofuges, les latex et les liants hydrauliques, à condition que, lorsque le liant comprend un liant hydraulique, la teneur pondérale totale en liant hydraulique soit inférieure à la teneur pondérale totale en minéral argileux.at least one raw clay comprising at least one clay mineral, the total weight content of clay mineral ranging from 1 to 60% relative to the weight of binder, at least one calcareous or dolomitic filler, at least one water-retaining agent, minus one additive chosen from flocculating agents, water-repellents, latexes and hydraulic binders, provided that, when the binder comprises a hydraulic binder, the total weight content of hydraulic binder is less than the total weight content of clay mineral. 2. Liant selon la revendication 1, dans lequel la teneur pondérale totale en liant hydraulique est d'au plus 25%.2. Binder according to claim 1, wherein the total weight content of hydraulic binder is at most 25%. 3. Liant selon l'une des revendications précédentes, qui est exempt de ciment Portland ou qui contient du ciment Portland en une teneur pondérale d'au plus 2%.3. Binder according to one of the preceding claims, which is free of Portland cement or which contains Portland cement in a weight content of at most 2%. 4. Liant selon l'une des revendications précédentes, dans lequel au moins un minéral argileux est choisi parmi la kaolinite, les smectites, 1'illite, la sépiolite, 1'attapulgite, l'hectorite et la laponite.4. Binder according to one of the preceding claims, in which at least one clay mineral is chosen from kaolinite, smectites, illite, sepiolite, attapulgite, hectorite and laponite. 5. Liant selon la revendication précédente, dans lequel au-moins une argile crue est choisie parmi les kaolins et les bentonites.5. Binder according to the preceding claim, in which at least one raw clay is chosen from kaolins and bentonites. 6. Liant selon l'une des revendications précédentes, tel que l'agent floculant est un polymère polycationique, notamment un polyammonium quaternaire.6. Binder according to one of the preceding claims, such that the flocculating agent is a polycationic polymer, in particular a quaternary polyammonium. 7. Liant selon l'une des revendications 1 à 5, tel7. Binder according to one of claims 1 to 5, such 5 que l'agent floculant est une source de cations polyvalents, notamment une source de calcium ou de magnésium.5 that the flocculating agent is a source of polyvalent cations, in particular a source of calcium or magnesium. 8. Liant selon l'une des revendications précédentes, tel que l'agent hydrofuge est choisi parmi les cires, les8. Binder according to one of the preceding claims, such that the water-repellent agent is chosen from waxes, 10 silicones, les silanes, et les stéarates et oléates de zinc, de calcium, de magnésium ou de sodium.10 silicones, silanes, and stearates and oleates of zinc, calcium, magnesium or sodium. 9. Liant selon l'une des revendications précédentes, tel que l'agent rétenteur d'eau est un éther de cellulose ou un éther d'amidon.9. Binder according to one of the preceding claims, such that the water retaining agent is a cellulose ether or a starch ether. 1515 10. Produit de construction, notamment béton ou mortier, tel que mortier pour enduit de façade, mortiercolle, chape, mortier de jointoiement, comprenant un liant selon l'une des revendications précédentes, et éventuellement des granulats.10. Construction product, in particular concrete or mortar, such as mortar for facade plaster, adhesive mortar, screed, jointing mortar, comprising a binder according to one of the preceding claims, and optionally aggregates.
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