WO2016042248A1 - Substrate made of a construction material, coated with a layer of polymers deposited by plasma technology and a thin film - Google Patents

Substrate made of a construction material, coated with a layer of polymers deposited by plasma technology and a thin film Download PDF

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WO2016042248A1
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plasma
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Matthieu Horgnies
Isabelle Dubois-Brugger
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Lafarge
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Definitions

  • the present invention relates to a product comprising a substrate of construction material, in particular concrete, having at least one surface covered with a layer of polymers itself coated with a thin layer, with a coating method of such a substrate, and an element for the field of construction comprising such a product.
  • the present invention relates to the technical field of surface treatment of substrates made of construction material, especially concretes.
  • Cities include many buildings, buildings, structures or infrastructure (including transport) with high surface capacity, which would be relevant to use to produce electricity from renewable energies, especially of solar energy, thanks to the photovoltaic effect.
  • renewable energies especially of solar energy
  • the application of prefabricated solar panels on the facades or more generally on concrete surfaces is long and expensive, and requires a lot of manpower.
  • the technical problem to be solved by the invention is to provide a building element for the realization of buildings, buildings, structures or infrastructure and comprising on at least a portion of its surface a thin layer for forming all or part of an electronic device, in particular a device operating on the basis of the photovoltaic effect.
  • the inventors have shown that the fact of covering a concrete having a smooth surface, by means of a first layer of polymers deposited by plasma technology makes it possible to deposit on this surface a thin layer that can be used to manufacture an electronic device .
  • the invention relates to a product comprising:
  • the polymer composition being deposited by plasma-assisted chemical vapor or gas deposition, and - A thin layer intended to form all or part of an electronic device, in particular operating on the basis of the photovoltaic effect, and disposed on all or part of the polymer composition.
  • the deposition of the polymer layer makes it possible to obtain on the one hand a surface having a very low intrinsic porosity with a smooth, very little rough and homogeneous surface state, with sizes of surface defects (depth of the streaks and / or asperities heights) less than one micrometer making it possible to promote the adhesion of the thin layer, and on the other hand makes it possible to obtain a uniform and homogeneous deposition of the thin layer.
  • the thin layer is deposited on all or part of the polymer composition by plasma-assisted chemical vapor or gas deposition.
  • the building material is a concrete.
  • the concrete used may be a structural concrete, that is to say preferably having performance in accordance with the NF EN 1992-1 -1 standard of October 2005.
  • crete is meant a mixture of hydraulic binder (for example cement), aggregates, water, optionally adjuvants, and possibly mineral additives, such as for example high performance concrete, Ultra-high performance concrete, 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.
  • cement 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 also includes a cement slurry or a mortar.
  • hydroaulic binder a material which takes and hardens by hydration, for example a cement.
  • the product according to the invention is preferably a structural concrete, generally having a compressive strength measured at 28 days greater than or equal to 12 MPa, in particular between 12 MPa and 300 MPa.
  • This concrete can be used in the supporting structure of a structure.
  • a supporting structure is generally all the elements of a structure carrying more than their own weight.
  • an element that can be a carrier there may be mentioned poles, floors, walls, beams, lintels, piers, acroteria.
  • the plasma-deposited chemical vapor deposition or plasma-deposited polymer composition exhibits high stability with respect to high temperatures under partial vacuum and high adhesion with the concrete.
  • the surface of the concrete is coated, in whole or in part, with a polymer composition deposited by plasma-assisted chemical vapor or gas deposition.
  • This guy deposit is also called in the following text "plasma technology” or “plasma deposit” or also "PECVD”.
  • This plasma-assisted chemical vapor or gas deposition consists in creating a conductive gas (plasma) from monomers subjected to discharges generated by radiofrequency sources (preferably at 13.56 MHz) or by microwave sources ( preferentially at 2.45 GHz) or else by a voltage between two electrodes.
  • plasma is meant a gas in which a large percentage of atoms or molecules is ionized. The generation of this state of matter is noticeably stable under a partial vacuum (from a few miliTorr to a few Torr), as performed in plasma technology reactors with inductive or capacitive coupling. Plasma contains notably free electrons and free radicals, capable of combining to form polymers.
  • a composition of unpolymerized reactive monomers and / or prepolymers is sent to the plasma technology reactor.
  • this composition is a composition of unpolymerized reactive monomers and prepolymers.
  • This composition generally comprises one or more saturated or unsaturated groups.
  • plasma polymerizable groups include acrylates, alkyl, amides, amines, aniline, carbonates, ketones, epoxy, ethoxyl, glycidyl, imides, melamine, methacrylates, phthalates, silanes, silicones, stearates, styrene, vinyl.
  • the prepolymers or the final polymer deposit may further comprise one or more chlorine, bromine or fluorine atoms; but also one or more groups of the type: carboxyl, ethoxyl, hydroxyl, nitride.
  • One of the preferred compositions of unpolymerized reactive monomers and / or prepolymers comprises hexamethyldisiloxane (also known as HMDSO) to form polydimethylsiloxane of the general formula [O-Si (CH 3 ) 2 ] / 1 (also called PDMS) after plasma polymerization.
  • HMDSO hexamethyldisiloxane
  • PDMS polydimethylsiloxane of the general formula [O-Si (CH 3 ) 2 ] / 1
  • the composition of unpolymerized reactive monomers and / or prepolymers may be applied in one or more layers.
  • the total thickness of said composition deposited on the concrete is preferably from 0.05 to 100 microns, more preferably from 0.1 to 10 microns and even more preferably from 0.5 to 3 microns.
  • the polymerization of the reactive monomers and / or prepolymers takes place during deposition by plasma technology.
  • the polymerization is carried out, for example, via condensation reactions, additions and / or crosslinking of the precursors of the polymer.
  • Polymer deposition by plasma technology can be performed at a speed of several micrometers thick per hour.
  • the polymerization under plasma technology causes the formation of the polymer, for example in the form of a layer or a film.
  • the polymer composition forms a polymer film.
  • This polymer film is preferably continuous.
  • this polymer film is located on one side of the building material or the product which comprises this building material or the construction element which comprises this product. In particular, one side of the building material to be exposed to solar radiation is completely coated with the polymer.
  • the surface of the substrate of construction material on which the polymer composition is deposited has a roughness Ra before deposition of the polymer composition of from 0.5 ⁇ to 10 ⁇ , preferably from 0.5 to 7 ⁇ , even more preferably from 0.5 to 5 ⁇ , advantageously from 0.5 to 3 ⁇ .
  • the roughness of the surface of the substrate of construction material before deposition of the polymer composition is high and the thickness of the polymer composition must be raised so as to compensate for the surface irregularities of the substrate made of construction.
  • the surface of the substrate of construction material on which the polymer composition is deposited has a roughness Ra after deposition of the polymer composition of from 0.1 ⁇ m to 5 ⁇ m, preferably from 0.2 to 3 ⁇ m, more preferably from 0.3 to 1 ⁇ , advantageously from 0.4 to 0.6 ⁇ .
  • 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.
  • parameter Ra measured by a confocal Micromesure full-field 3D confocal optical profilometer
  • NF EN 05-015 and DIN EN ISO 4287 of October 1998 corresponding to the arithmetic mean of all the ordinates of the profile within a base length (in our examples, the latter was set at 12.5 mm).
  • the surface of the polymer composition has a water porosity of less than 14%, preferably less than 12%, for example less than 10% (determined by the method described in the Proceedings Jingtons Techniques, AFPC-AFREM, December 1997, pages 121 to 124).
  • the thin layer that can be deposited on the polymer composition is based on inorganic / metallic compounds or organic compounds, or hybrid organic-mineral compounds (thin layers also called hybrid photovoltaic cells).
  • the inorganic and metallic compounds suitable for producing the thin layer intended to form all or part of an electronic device may be based on amorphous silicon, liquid silicon, cadmium telluride or copper-indium selenide (so-called CIS deposit). , copper-indium-gallium-selenide (CIGS deposit), copper-indium-gallium-diselenide-disulphide, copper-zinc-tin-sulfide-selenide (so-called CZTSSe deposit), copper-zinc-tin-sulfide (CZTS deposit), copper-zinc-tin-selenide (so-called CZTSe deposit), gallium arsenide (AsGa deposit), indium tin oxide (ITO deposit), copper, molybdenum , chalcopyrite or mixtures thereof.
  • CIS deposit copper-indium-gallium-selenide
  • CZTSSe deposit copper-zinc-tin-sulfide-sele
  • the organic compounds suitable for producing the thin layer may be based on two compounds, one electron donor and the other electron acceptor.
  • electron donors mention may be made of polyarylenes, poly (arylene-vinylene) s, poly (arylene-ethynylene) s or mixtures thereof.
  • poly-hexylthiophene also known as P3HT
  • poly [2-methoxy-5- (3,7-dimethyloctyloxy) -1,4-phenylenevinylene] also called MDMO-PPV.
  • the thin layer may also be composed of photosensitive pigments; we will then speak of dye cell or Gra ⁇ tzel cell (also called DSSC or DSC).
  • Such cells comprise a transparent upper wall, a transparent photosensitive pigment disposed on the inner face of the upper wall, and an electrolyte bathing the assembly by conducting the conduction with the lower wall of the cell, which closes the circuit.
  • photosensitive pigments constituting dyed photovoltaic cells or Gra ⁇ tzel cells
  • the substrate of construction material is ultra-high performance concrete (BUHP).
  • This high-performance concrete preferably has a water-cement ratio (W / C) of at most 0.45, preferably at most 0.32, more preferably from 0.20 to 0.27.
  • the concrete may be a concrete containing silica fume.
  • the concrete comprises, in parts by mass:
  • the ultra-high performance concrete mentioned above generally has a compressive strength measured at 28 days greater than or equal to 50 MPa, in particular ranging from 50 MPa to 300 MPa, in particular greater than or equal to 80 MPa, especially from 80 to 80 MPa. 250 MPa.
  • the concrete is preferably ultra-high performance concrete (BUHP), for example containing fibers.
  • An ultra high performance concrete is a particular type of high performance concrete and generally has a compressive strength at 28 days greater than or equal to 100 MPa and in particular greater than or equal to 120 MPa.
  • the polymer film and the thin film are preferably applied to elements made with ultra-high performance concretes described in patents US6478867 and US6723162 or patent applications EP1958926 and EP2072481.
  • D90 also D v 90
  • D10 also denoted D v 10
  • D10 corresponds to the io th percentile of the distribution by volume of grain size, that is to say 10% of the grains have a size smaller than the D10 and 90% have larger than the D10.
  • the sand is usually silica sand or limestone sand, calcined bauxite or metallurgical waste particles, the sand may also comprise a crushed mineral hard material, for example, a crushed vitrified slag.
  • BUHPs generally have greater shrinkage at setting due to their higher cement content.
  • the total shrinkage can be reduced by the inclusion, generally from 2 to 8, preferably from 3 to 5, for example about 4 parts, of quicklime, lime or calcium oxide in the mixture before the addition of water.
  • Suitable pozzolanic materials include fumed silica, also known as micro-silica, which is a by-product of the production of silicon or ferrosilicon alloys. It is known as a pozzolanic reactive material.
  • the individual particles generally have a diameter of about 5 to 10 nm.
  • the particles Individuals agglomerate to form agglomerates of 0.1 to 1 ⁇ , and then can aggregate together into aggregates of 20 to 30 ⁇ .
  • the silica fumes generally have a BET surface area of 10 to 30 m 2 / g.
  • pozzolanic materials include materials rich in aluminosilicate such as metakaolin and natural pozzolans with volcanic, sedimentary, or diagenic origins.
  • Suitable non-pozzolanic materials also include materials containing calcium carbonate (eg ground or precipitated calcium carbonate), preferably ground calcium carbonate.
  • Ground calcium carbonate may, for example, be the Durcal ® 1 (OMYA, France).
  • Non-pozzolanic materials preferably have an average particle size of less than 5 ⁇ , for example from 1 to 4 ⁇ .
  • Non-pozzolanic materials may be ground quartz, for example C800 which is a substantially non-pozzolanic silica filler supplied by Sifraco, France.
  • the preferred BET surface (determined by known methods) of calcium carbonate or crushed quartz is from 2 to 10 m 2 / g, generally less than 8 m 2 / g, for example from 4 to 7 m 2 / g, preferably less than 6 m 2 / g.
  • Precipitated calcium carbonate is also suitable as a non-pozzolanic material.
  • Individual particles generally have a size (primary) of the order of 20 nm.
  • the individual particles agglomerate into aggregates having a (secondary) size of about 0.1 to 1 ⁇ .
  • the aggregates themselves form clusters having a size (ternary) greater than 1 ⁇ .
  • a non-pozzolanic material or a mixture of non-pozzolanic materials may be used, for example ground calcium carbonate, ground quartz or precipitated calcium carbonate or a mixture thereof.
  • a mixture of pozzolanic materials or a mixture of pozzolanic and non-pozzolanic materials can also be used.
  • the concrete may be used in combination with reinforcing elements, for example metal and / or organic fibers and / or glass fibers and / or other reinforcing elements described hereinafter.
  • reinforcing elements for example metal and / or organic fibers and / or glass fibers and / or other reinforcing elements described hereinafter.
  • the concrete may comprise metal fibers and / or organic fibers and / or glass fibers.
  • the amount by volume of fibers is generally from 0.5 to 8% relative to the volume of the hardened concrete.
  • the amount of metal fiber expressed in terms of volume of the final hardened concrete is generally less than 4%, for example 0.5 to 3.5%, preferably about 2%.
  • the amount of organic fibers, expressed on the same basis, is generally 1 to 8%, preferably 2 to 5%.
  • the metal fibers are generally selected from steel fibers, such as fibers high-strength steel, amorphous steel fibers or stainless steel fibers.
  • the steel fibers may optionally be coated with a non-ferrous metal such as copper, zinc, nickel (or their alloys).
  • the individual length (I) of the metal fibers is generally at least 2 mm and is preferably 10 to 30 mm.
  • the ratio l / d (d being the fiber diameter) is generally 10 to 300, preferably 30 to 300, preferably 30 to 100.
  • Fibers having a variable geometry may be used: they may be creped, waved or hooked at the ends. The roughness of the fibers may also be modified and / or fibers of variable cross section may be used.
  • the fibers can be obtained by any suitable technique, including braiding or wiring multiple wires, to form a twisted assembly.
  • Organic fibers include polyvinyl alcohol (PVA) fibers, polyacrylonitrile (PAN) fibers, polyethylene (PE) fibers, high density polyethylene (HDPE) fibers, polypropylene (PP) fibers, homopolymers or copolymers, polyamide or polyimide fibers. Blends of these fibers can also be used.
  • the organic reinforcing fibers used can be classified as follows: high modulus reactive fibers, low modulus nonreactive fibers and low modulus reactive fibers. The presence of organic fibers makes it possible to modify the behavior of concrete in heat or fire.
  • the organic fibers may be present as individual filaments or as bundles of several filaments.
  • the diameter of the single filament or the bundle of multiple filaments is preferably from 10 ⁇ to 800 ⁇ .
  • the organic fibers may also be used in the form of woven structures or nonwoven structures or a hybrid bundle comprising different filaments.
  • the individual length of the organic fibers is preferably from 5 mm to 40 mm, preferably from 6 to 12 mm.
  • the organic fibers are preferably PVA fibers.
  • organic fibers used generally depends on the geometry of the fibers, their chemical nature and their intrinsic mechanical properties (eg elastic modulus, yield point, strength).
  • the ratio l / d, d being the diameter of the fiber and I the length, is generally
  • the glass fibers may be single filament (monofilament fiber) or multiple filament (multifilament fiber) each individual fiber then comprising a plurality of filaments.
  • the glass fibers may be formed by pouring molten glass into a die.
  • a conventional aqueous sizing composition can then be applied to the glass fibers.
  • Aqueous sizing compositions may include a lubricant, a coupling agent and a film former and optionally other additives.
  • the treated fibers are generally heated to remove water and heat-treat the sizing composition on the surface of the fibers.
  • the volume percentage of glass fibers in the concrete is preferably greater than 1% by volume, for example from 2 to 5%, preferably from about 2 to 3%, a preferred value being about 2%.
  • the diameter of the individual filaments in the multifilament fibers is generally less than about 30 ⁇ .
  • the number of individual filaments in each individual fiber is generally 50 to 200, preferably about 100.
  • the composite diameter of the multifilament fibers is generally 0.1 to 0.5 mm, preferably about 0.3 mm. . They generally have an approximately circular shape in cross section.
  • the glass generally has a Young's modulus greater than or equal to 60 GPa, preferably 70 to 80 GPa, for example 72 to 75 GPa, preferably about 72 GPa.
  • the length of the glass fibers is generally greater than the particle size of the granulate (or sand).
  • the length of the fibers is preferably at least three times larger than the particle size.
  • a mixture of lengths can be used.
  • the length of the glass fibers is generally 3 to 20 mm, for example 4 to 20 mm, preferably 4 to 12 mm, for example about 6 mm.
  • the tensile strength of the multifilament glass fibers is about 1700 MPa or more.
  • the saturation dose of the glass fibers (S f ) in the composition is expressed by the formula:
  • V f is the actual volume of the fibers.
  • S f is generally from 0.5 to 5, preferably from 0.5 to 3.
  • S f can generally be up to about 2.
  • the volume Real can be calculated from the weight and density of glass fibers.
  • Binary hybrid fibers comprising glass fibers and (a) metal fibers or (b) organic fibers and ternary hybrid fibers comprising glass fibers, metal fibers and organic fibers may also be used.
  • a mixture of glass fibers, organic fibers and / or metal fibers can also be used: a "hybrid" composite is thus obtained whose mechanical behavior can be adapted according to the desired performance.
  • the compositions preferably comprise polyvinyl alcohol (PVA) fibers.
  • PVA fibers generally have a length of 6 to 12 mm. They generally have a diameter of 0.1 to 0.3 mm.
  • Suitable cements for concrete are the Portland Silica-Free Cements described in "Lea's Chemistry of Concrete and Concrete".
  • Portland cements include slag, pozzolana, fly ash, shale, limestone and composite cements.
  • a preferred cement is CEM I.
  • the concrete cement is for example a white cement.
  • the water / cement mass ratio of concrete may vary if cement substitutes are used, more particularly pozzolanic materials.
  • the water / binder ratio is defined as the mass ratio between the quantity of water E and the sum of the quantities of cement and of all pozzolanic materials: it is generally from 15 to 30%, preferably from 20% to 25%, percentage in mass.
  • the water / binder ratio may be adjusted using, for example, water reducing agents and / or superplasticizers.
  • a water reducer is defined as an additive that reduces the amount of mixing water for a concrete for a given workability typically of 10 to 15%.
  • Water reducers include, for example, lignosulphates, hydroxycarboxylic acids, carbohydrates, and other specialized organic compounds, for example glycerol, polyvinyl alcohol, sodium aluminum-methyl-siliconate, sulfanilic acid and casein.
  • Superplasticizers belong to a new class of water reducers that are chemically different from normal water reducers and capable of reducing the amount of mixing water by about 30%.
  • Superplasticizers have been broadly classified into four groups: sulphonated naphthalene formaldehyde condensate (or SNF), (generally a sodium salt); sulphonated formaldehyde melamine condensate (or SMF, acronym for Sulphonated Melamine Formaldehyde Condensate); modified lignosulphonates (or MLS, acronym for Modified Lignosulfonates); and others.
  • SNF sulphonated naphthalene formaldehyde condensate
  • SMF sulphonated formaldehyde melamine condensate
  • modified lignosulphonates or MLS, acronym for Modified Lignosulfonates
  • Next generation superplasticizers include polycarboxylic compounds such as polyacrylates.
  • the superplasticizer is preferably a new generation of superplasticizer, for example a copolymer containing polyethylene glycol as a graft and carboxylic functions in the main chain such as a polycarboxylic ether.
  • Sodium polysulphonate polycarboxylate and sodium polyacrylates can also be used.
  • the amount of superplasticizer generally required depends on the reactivity of the cement. The lower the reactivity of the cement, the lower the required amount of superplasticizer. In order to reduce the total amount of alkaline, the superplasticizer can be used as a calcium salt rather than a sodium salt.
  • additives may be added to the concrete, for example an antifoaming agent (eg, polydimethylsiloxane). It is also silicones in the form of a solution, a solid or preferably in the form of a resin, an oil or an emulsion, preferably in water.
  • an antifoaming agent eg, polydimethylsiloxane
  • silicones in the form of a solution, a solid or preferably in the form of a resin, an oil or an emulsion, preferably in water.
  • the amount of such an agent in the composition is generally at most 5 parts by weight relative to the weight of the cement.
  • the concretes of the product according to the invention may also comprise hydrophobic agents for increasing the repulsion of water and reducing the absorption of water and penetration into solid structures comprising concretes.
  • Such agents include silanes, siloxanes, silicones and siliconates; commercially available products include liquid and solid products which can be diluted in a solvent, for example into granules.
  • Concrete can be prepared by known methods, including mixing of solid components and water, shaping (molding, casting, injection, pumping, extrusion, calendering) and then curing.
  • the constituents and the reinforcing fibers are mixed with water.
  • the following order of mixing may, for example, be adopted: mixing of the powder constituents of the matrix; introduction of water and a fraction, for example half, of adjuvants; mixed ; introduction of the remaining fraction of adjuvants; mixed ; introduction of reinforcing fibers and other constituents; mixed.
  • Reinforcing means used in combination with the concrete of the product according to the invention also comprise prestressing reinforcement means, for example, by adhering yarns or by adherent strands, or by post-tensioning, by non-adherent strands or by cables or by sheaths or bars, the cable comprising a set of wires or comprising strands.
  • the materials in the form of particles other than cement may be introduced as pre-mixtures or dry premix of diluted or concentrated aqueous powders or suspensions.
  • the specific surfaces of the materials are measured by the BET method using a Beckman Coulter SA 3100 apparatus with nitrogen as the adsorbed gas.
  • the concrete of the product according to the invention is a self-compacting concrete, that is to say that it is put in place under the sole effect of gravity without it being necessary to vibrate.
  • the concrete of the product according to the invention is a self-consolidating concrete as described in documents EP981506 or EP981505.
  • the subject of the invention is also a process for coating a substrate made of construction material, in particular concrete, comprising a step of depositing a polymer composition by plasma or vapor-assisted chemical vapor deposition on all or part of it the surface of the substrate of construction material, and a step of applying a thin layer intended to form all or part of an electronic device, in particular operating on the basis of the photovoltaic effect, and arranged on all or part of of the polymer composition.
  • the step of applying the thin layer is carried out by plasma-assisted chemical or vapor deposition.
  • This arrangement makes it possible to use the same deposit method for depositing the polymer composition and for depositing the photovoltaic thin film.
  • this makes it possible to optimize the efficiency of the coating process, in particular by keeping the concrete under vacuum between the two sequential deposition steps, which has the effect of preserving the homogeneity of recovery by the different layers and of improving the adhesion between the different layers.
  • the method according to the invention may optionally comprise a pretreatment step of the concrete surface.
  • this pretreatment step takes place when the surface of the concrete is bare or prior to deposition of the polymer composition.
  • This pretreatment step is also referred to as cleaning or surface activation.
  • This pretreatment step preferably takes place by plasma technology, preferably using an argon + oxygen gas mixture or a gas mixture comprising ammonia.
  • the method according to the invention may optionally comprise a step of polishing the surface of the concrete before the application of the polymer composition comprising monomers and / or reactive prepolymers.
  • the method according to the invention further comprises a pretreatment step of the concrete surface by plasma technology before deposition of the polymer composition.
  • This step can take place using either pure oxygen, an argon + oxygen mixture. This step precedes that of the plasma deposition of polymers.
  • the method according to the invention may optionally comprise a step of post-treatment of the polymer surface by oxidation or nitrification under plasma .
  • This post-treatment step is also referred to as activation of the polymer surface.
  • This post-treatment step may for example use an argon + oxygen gas mixture or a gas mixture comprising ammonia to modify the extreme surface chemical composition of the deposited plasma polymer composition.
  • This post-treatment step by plasma technology makes it possible to greatly improve the adhesion of the photovoltaic thin film to the polymer layer.
  • the method according to the invention may comprise a step mechanical treatment of the surface of the polymer composition deposited on the concrete, for example by roughing and then polishing. This treatment makes it possible to obtain a surface of average roughness of less than 3 ⁇ , preferably less than 1 ⁇ .
  • the deposition by plasma technology of the polymer composition allows a good homogeneous distribution of the polymer composition.
  • the polymerization has the advantage of being rapid of the order of a few minutes (preferably less than 2 hours), which reduces the cycle and storage times associated with the application and drying of the polymer.
  • the deposition by plasma technology of the polymer composition makes it possible to obtain a sealing of the surface of the substrate of construction material with respect to the flow of water and of calcium salts, which for concrete limits the phenomena surface scumming and efflorescence that could compromise the adhesion of the thin layer to the polymer composition.
  • the deposition by plasma technology is implemented on the hardened concrete as quickly as possible after the end of the demolding, preferably 7 days after demolding, even more preferably 28 days after demolding.
  • the application of a thin layer to the polymer composition previously deposited by plasma technology is by plasma-assisted chemical vapor deposition or plasma vapor deposition.
  • the method according to the invention is particularly suitable for treating a high-performance concrete having at least one of the above characteristics.
  • the invention also relates to an element for the field of construction comprising a product according to the invention and as defined above.
  • element for the field of construction is meant according to the present invention any element or part of an element of a construction such as for example a foundation, a base, a wall, a beam, a pillar, a bridge stack, a block, a block, a pole, a staircase, a panel (including a façade panel), a cornice, a tile or a roof terrace.
  • the product according to the invention could possibly be used in "thin elements", for example those having a ratio between length and thickness greater than about 10, generally having a thickness of 10 to 30 mm, for example, elements coating.
  • FIGS. 1 and 2 respectively illustrate the device for measuring the contact / wetting angle of a drop of water. on a concrete surface (uncoated or coated with a polymer composition) and the different layers of a product according to the invention.
  • FIG. 1 Such a product (1) according to the invention is illustrated in FIG.
  • the water / cement ratio is 0.26. It is a concrete with a compressive strength at 28 days greater than 100 MPa.
  • the ultra high performance concrete according to the formulation (F1) was produced using a RAYNERI type mixer. The entire operation was performed at 20 ° C.
  • the method of preparation includes the following steps:
  • Plates (dimensions 180x20x10 mm) were produced by molding the concrete according to the formulation (F1) in a polyvinyl chloride (PVC) mold without form release agent. Each plate was demolded 18 hours after contact between cement and water. Each demolded plate was stored for 14 days at 25 ° C and 60% humidity. Following this storage, the concrete slabs were cut into smaller plates 10x10x2 mm, and only the plates whose surface was arranged opposite the bottom of the mold were used.
  • PVC polyvinyl chloride
  • a surface treatment was performed on a few plates.
  • a first polymer composition (3) was applied to one side of a first plate via a first plasma deposition treatment (T1).
  • a second comparative polymer composition (3) was applied to one side of a second plate via a second treatment (T2) by compressed air spraying. No polymer compositions were disposed on a third plate.
  • the average roughness after demoulding (Ra, measured with optical profilometer) of the concrete according to the formulation (F1) of concrete is 0.4 ⁇ .
  • parameter Ra as defined by DIN EN ISO 4287 of October 1998, is used, corresponding to the arithmetic mean of all the ordinates of the profile within a base length.
  • This parameter Ra is measured using an optical profilometer (confocal 3D full-field micromesure) and using a spot size of 2.0 ⁇ , a working distance of 4.5 mm and a measurement step of 350 ⁇ . Under these conditions, the vertical and lateral resolutions are 0.01 ⁇ and 0.1 ⁇ , respectively.
  • the water / cement ratio is 0.49. It is a concrete with a compressive strength at 28 days greater than 25 MPa.
  • the self-consolidating concrete according to the formulation (F2) is produced by means of a SIPE type mixer. The whole operation is carried out at 20 ° C.
  • the method of preparation includes the following steps:
  • Plates (dimensions 180x120x15 mm) were made by molding the concrete according to the formulation (F2) in a steel mold, previously coated by spraying a liquid form release agent (Chryso DEM EC02) at a rate of 15 g / m 2 . Each plate was demolded 20 hours after the contact between the cement and the water. Each demolded plate was stored for 14 days at 25 ° C and 60% humidity. Following this storage, the concrete slabs were cut to extract smaller plates of 10x10x2 mm.
  • a liquid form release agent Chryso DEM EC02
  • the average roughness after demolding (Ra, defined by the DIN EN ISO 4287 standard of October 1998 and measured with the optical profilometer) of the concrete according to the formulation (F2) is 1, 1 ⁇ .
  • the deposition process is carried out in two steps: a step of preparing the surface of the concrete, and a step of depositing the polymer composition (3).
  • the first preparation step consists of cleaning and activating the concrete surface to be covered in order to increase the wettability of the concrete surface. Once the chamber is placed under a primary vacuum, this first preparation step is performed using a plasma of 0 2 .
  • the second step consists of the plasma deposition of the polymer composition (3).
  • the polymer composition (3) is created from a precursor (monomers) composed of hexamethyldisiloxane (also known as HMDSO).
  • a secondary vacuum is first created in the chamber using a turbo-molecular pump, then the chamber is left under static vacuum by closing the valve connecting the turbo-molecular pump and the primary pump to the chamber and then by unplugging them.
  • the leakage valve connecting the chamber to the liquid HMDSO is then progressively opened. As soon as the pressure exceeds the threshold of 1 x10 "3 mbar thanks to the HMDSO vapors, the primary pump is reconnected and the valve connecting the primary pump to the chamber is reopened. While continuing to slowly open the leakage valve, the pressure 'HMDSO stabilizes at the desired value, eg 2x10 "1 mbar. Then, the inlet valve 0 2 is open and the flow of O 2 increases, typically in this example at a pressure of 5x10 -1 mbar, if we consider that we have a dilution at 60% of 0 2 .
  • Table (3) summarizes effective operating conditions (60% dilution 0 2 ) used during the deposition, the polymer (3) polymerizes at the surface of the concrete to form a very compact layer of polydimethylsiloxane. Flow rates are given as standard cubic centimeters per minute (also known as sccm).
  • This deposition process was carried out on two types of concrete slabs, one obtained according to the formulation (F1) and the other obtained according to the formulation (F2).
  • the X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) analyzes on the coating show that a SiOx ceramic film is obtained whose Si / O ratio is on average 0.6, ie SiOi , 6 and not a polymer layer.
  • the analyzes of the SiOx coating thickness carried out over one hour give an average roughness value of between 0.8 and 0.9 ⁇ .
  • SiOx was equivalent to that of the initial substrate (2) (concrete formulations (F1) or (F2)). The deposit of SiOx thus marries well the initial roughness of the concrete.
  • the limited elasticity and plasticity, as well as the non-hydrophobic properties of such a ceramic film do not allow to consider the use of such a film for the subsequent deposition of a thin layer.
  • the SiOx type deposit is not sufficiently tight and hydrophobic to effectively protect the thin layers forming an electronic device vis-à-vis the rise of ionic solutions (efflorescences) from the substrate (2) of construction material (for example concrete type).
  • Tests have also been carried out showing that the use of a pulsed plasma was possible and also made it possible to deposit SiOx on the concrete without affecting the roughness. Under the conditions of Table (3), three tests at 50, 100 and 200 Hz pulses with a plasma pulsed at 50% and 50% off made it possible to deposit a half-thinner thickness.
  • the elasticity and the plasticity of such a SiOxCy-type polymer film (3), as well as its highly hydrophobic properties, make it possible to envisage the subsequent deposition.
  • the SiOxCy type deposit will be sufficiently tight and hydrophobic to effectively protect the thin layer (4) vis-à-vis the rise of ionic solutions (efflorescences) from the substrate (2) of construction material (for example of type concrete).
  • Plates comprising a polymer composition (3) deposited according to the conditions described in Table (4) were then used to perform various thin layer deposition tests (4), described below.
  • the process was carried out at 20 ° C. and comprises, after waiting for 14 days after demolding the concrete to be treated, depositing, on the face of the concrete element to be treated, a first layer of a polymer acrylic diluted in an aqueous solvent (corresponding to Solarcir Primer Protec TM product marketed by Grace-Pieri).
  • the emulsion was pulverized in an amount of 40 g / m 2 . This process then included a waiting time of 24 hours from the drying of the first layer, then the deposition of a second polyurethane-based layer (corresponding to the Solarcir Protec Mat TM product marketed by Grace-Pieri). This second layer was sprayed in an amount of 80 g / m 2 .
  • This deposition process from the treatment (T2) was carried out on two types of concrete slabs, one obtained according to the formulation (F1) and the other obtained according to the formulation (F2). The plates were then used to perform the various tests and measurements described below.
  • the concrete slabs covered with the treatment (T1) do not show any stains or bubbles while the concrete slabs covered with the treatment (T2) comparison have at least one of these defects.
  • contact angle or "wetting angle” is meant the angle formed between a liquid / vapor interface and a solid surface.
  • 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 is the interface liquid / gas 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 ⁇ 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.
  • the sample 12 is placed in a room at a temperature of 20 ° C and a relative humidity of 50%. There is a drop of water 14 having a volume of 2.5 ⁇ on the surface 10 of the sample 12.
  • the angle measurement is performed by an optical method, for example using a shape analysis device (English Drop Shape Analysis), for example the device DSA 100 marketed by Kruss.
  • 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.
  • the concrete should advantageously be:
  • formulation concretes (F1) or (F2) coated with a polymer composition (3) from the treatment (T1) are those which have the best surface characteristics for receiving a thin-film deposit (4).
  • the deposition was carried out by cathodic sputtering on two substrates (2) of formulation concrete (F1) covered with a polymer composition (3) made from the treatment (T1), under a pressure of 2 mTorr and an argon flow of 20 sccm in the plasma state.
  • the Argon plasma was created using radio frequencies (13.56 MHz) with a power of 300 W.
  • the molybdenum target was exposed to the argon ion flux, resulting in a deposition rate of 22.2 nm / min.
  • the two substrates (2) were mounted on a rotating sample holder which rotates at about 5 rpm, and left 13'30 "under the molybdenum flow to obtain a layer 300 nm thick.
  • the Ra after deposition is less than 0.4 ⁇ ; the new surface thus obtained is therefore able to support a future deposit of photovoltaic layers based on CZTS (copper zinc tin sulfide).
  • the substrate (2) of formulation concrete (F1) coated with a polymer composition (3) made from the treatment (T1) has previously been treated for five minutes by a plasma of O 2 generated at about 0, 1 mbar by radio frequencies at 100 W, with a flow of 0 2 of 5 sccm.
  • the chamber was placed in secondary vacuum (10 to 2 mbar).
  • the substrate (2) was then placed under the gold source when the sublimation started under the effect of heating caused by heating a tungsten filament.
  • a deposit of 150 nm thick by evaporation of thinner layers (4) of gold was made.
  • the Ra after deposition is less than 0.4 ⁇ .

Abstract

The invention relates to a product (1) comprising: a substrate made of a construction material (2); a composition of polymers (3) arranged over all or part of the surface of the substrate made of a construction material (2), the composition of polymers (3) being deposited by plasma-enhanced chemical vapour deposition; and a thin film (4) for forming all or part of an electronic device, especially operating on the basis of the photovoltaic effect, and arranged over all or part of the composition of polymers (3).

Description

SUBSTRAT EN MATERIAU DE CONSTRUCTION REVETU D'UNE COUCHE DE POLYMERES DEPOSEE PAR TECHNOLOGIE PLASMA ET D'UNE  SUBSTRATE OF CONSTRUCTION MATERIAL COATED WITH POLYMER LAYER DEPOSITED BY PLASMA TECHNOLOGY AND
COUCHE MINCE La présente invention se rapporte à un produit comprenant un substrat en matériau de construction, notamment du béton, présentant au moins une surface recouverte d'une couche de polymères elle-même recouverte d'une couche mince, à un procédé de revêtement d'un tel substrat, et à un élément pour le domaine de la construction comprenant un tel produit.  The present invention relates to a product comprising a substrate of construction material, in particular concrete, having at least one surface covered with a layer of polymers itself coated with a thin layer, with a coating method of such a substrate, and an element for the field of construction comprising such a product.
La présente invention vise le domaine technique du traitement de surface de substrats en matériau de construction, notamment des bétons.  The present invention relates to the technical field of surface treatment of substrates made of construction material, especially concretes.
Les villes comprennent de nombreux bâtiments, immeubles, ouvrages d'art ou infrastructures (notamment de transport) offrant de grande capacité de surface, qu'il serait pertinent d'utiliser pour produire de l'électricité à partir d'énergies renouvelables, en particulier de l'énergie solaire, grâce à l'effet photovoltaïque. Dans ce but, il devient intéressant de pouvoir utiliser les surfaces en béton disponibles sur les nombreux ouvrages présents dans les villes. Cependant, l'application de panneaux solaires préfabriqués sur les façades ou plus généralement sur les surfaces en béton est longue et coûteuse, et nécessite beaucoup de main d'oeuvre. De plus, cela nécessite préalablement de fabriquer en usine les panneaux solaires.  Cities include many buildings, buildings, structures or infrastructure (including transport) with high surface capacity, which would be relevant to use to produce electricity from renewable energies, especially of solar energy, thanks to the photovoltaic effect. For this purpose, it becomes interesting to use the concrete surfaces available on the many works in the cities. However, the application of prefabricated solar panels on the facades or more generally on concrete surfaces is long and expensive, and requires a lot of manpower. In addition, it requires prior manufacture of solar panels in the factory.
Aussi le problème technique que se propose de résoudre l'invention est de fournir un élément de construction destiné à la réalisation de bâtiments, immeubles, ouvrage d'art ou infrastructures et comprenant sur au moins une partie de sa surface une couche mince destinée à former tout ou partie d'un dispositif électronique, notamment un dispositif fonctionnant sur la base de l'effet photovoltaïque.  Also the technical problem to be solved by the invention is to provide a building element for the realization of buildings, buildings, structures or infrastructure and comprising on at least a portion of its surface a thin layer for forming all or part of an electronic device, in particular a device operating on the basis of the photovoltaic effect.
Un tel dispositif électronique permettrait in fine de produire de l'électricité, sans avoir recours à l'utilisation et à la pose de panneaux solaires préfabriqués.  Such an electronic device would ultimately produce electricity, without resorting to the use and installation of prefabricated solar panels.
De façon surprenante, les inventeurs ont montré que le fait de recouvrir un béton présentant une surface lisse, au moyen d'une première couche de polymères déposée par technologie plasma permet de déposer sur cette surface une couche mince pouvant être utilisée pour fabriquer un dispositif électronique.  Surprisingly, the inventors have shown that the fact of covering a concrete having a smooth surface, by means of a first layer of polymers deposited by plasma technology makes it possible to deposit on this surface a thin layer that can be used to manufacture an electronic device .
Ainsi, l'invention se rapporte à un produit comprenant :  Thus, the invention relates to a product comprising:
- un substrat en matériau de construction,  a substrate of construction material,
- une composition de polymères disposée sur tout ou partie de la surface du substrat en matériau de construction,  a polymer composition disposed on all or part of the surface of the substrate of construction material,
la composition de polymères étant déposée par dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma, et - une couche mince destinée à former tout ou partie d'un dispositif électronique, notamment fonctionnant sur la base de l'effet photovoltaïque, et disposée sur tout ou partie de la composition de polymères. the polymer composition being deposited by plasma-assisted chemical vapor or gas deposition, and - A thin layer intended to form all or part of an electronic device, in particular operating on the basis of the photovoltaic effect, and disposed on all or part of the polymer composition.
Le dépôt de la couche de polymères permet d'obtenir d'une part une surface présentant une très faible porosité intrinsèque avec un état de surface lisse, très peu rugueux et homogène, avec des tailles de défauts de surface (profondeur des stries et/ou hauteurs des aspérités) inférieures au micromètre permettant de favoriser l'adhésion de la couche mince, et permet d'autre part d'obtenir un dépôt régulier et homogène de la couche mince.  The deposition of the polymer layer makes it possible to obtain on the one hand a surface having a very low intrinsic porosity with a smooth, very little rough and homogeneous surface state, with sizes of surface defects (depth of the streaks and / or asperities heights) less than one micrometer making it possible to promote the adhesion of the thin layer, and on the other hand makes it possible to obtain a uniform and homogeneous deposition of the thin layer.
Avantageusement, la couche mince est déposée sur tout ou partie de la composition de polymères par dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma.  Advantageously, the thin layer is deposited on all or part of the polymer composition by plasma-assisted chemical vapor or gas deposition.
Selon un aspect de l'invention, le matériau de construction est un béton.  According to one aspect of the invention, the building material is a concrete.
Le béton utilisé peut être un béton structurel, c'est-à-dire présentant de préférence des performances conformes la norme NF EN 1992-1 -1 d'octobre 2005.  The concrete used may be a structural concrete, that is to say preferably having performance in accordance with the NF EN 1992-1 -1 standard of October 2005.
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 à haute performance, le béton à ultra haute performance, 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 inclut également un coulis de ciment ou un mortier.  By the term "concrete" is meant a mixture of hydraulic binder (for example cement), aggregates, water, optionally adjuvants, and possibly mineral additives, such as for example high performance concrete, Ultra-high performance concrete, 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 also includes a cement slurry or a mortar.
Par l'expression « liant hydraulique », on entend selon la présente invention un matériau qui prend et durcit par hydratation, par exemple un ciment.  By the term "hydraulic binder" is meant according to the present invention a material which takes and hardens by hydration, for example a cement.
Le produit selon l'invention est de préférence un béton structurel, présentant généralement une résistance à la compression mesurée à 28 jours supérieure ou égale à 12MPa, notamment comprise de 12 MPa à 300 MPa. Ce béton peut être utilisé dans la structure porteuse d'un ouvrage. Une structure porteuse est généralement l'ensemble des éléments d'un ouvrage portant plus que leur propre poids. A titre d'exemple d'élément qui peut être porteur, on peut citer les poteaux, les planchers, les murs, les poutres, les linteaux, les trumeaux, les acrotères.  The product according to the invention is preferably a structural concrete, generally having a compressive strength measured at 28 days greater than or equal to 12 MPa, in particular between 12 MPa and 300 MPa. This concrete can be used in the supporting structure of a structure. A supporting structure is generally all the elements of a structure carrying more than their own weight. As an example of an element that can be a carrier, there may be mentioned poles, floors, walls, beams, lintels, piers, acroteria.
De préférence, la composition de polymères déposée par dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma présente une grande stabilité vis-à-vis des hautes températures sous vide partiel et une forte adhésion avec le béton.  Preferably, the plasma-deposited chemical vapor deposition or plasma-deposited polymer composition exhibits high stability with respect to high temperatures under partial vacuum and high adhesion with the concrete.
La surface du béton est revêtue, en tout ou partie, d'une composition de polymères déposée par dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma. Ce type de dépôt est également appelé dans la suite du texte « technologie plasma » ou « dépôt plasma » ou aussi « PECVD ». Ce dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma consiste à créer un gaz conducteur (le plasma) à partir de monomères soumis à des décharges générées par des sources radiofréquences (préférentiellement à 13,56 MHz) ou par des sources micro-ondes (préférentiellement à 2,45 GHz) ou encore par une tension entre deux électrodes. The surface of the concrete is coated, in whole or in part, with a polymer composition deposited by plasma-assisted chemical vapor or gas deposition. This guy deposit is also called in the following text "plasma technology" or "plasma deposit" or also "PECVD". This plasma-assisted chemical vapor or gas deposition consists in creating a conductive gas (plasma) from monomers subjected to discharges generated by radiofrequency sources (preferably at 13.56 MHz) or by microwave sources ( preferentially at 2.45 GHz) or else by a voltage between two electrodes.
Par le terme « plasma », on entend un gaz dans lequel un pourcentage important d'atomes ou de molécules est ionisé. La génération de cet état de la matière est notablement stable sous un vide partiel (de quelques miliTorr à quelques Torr), tel que réalisé dans les réacteurs à technologie plasma à couplage inductif ou capacitif. Le plasma contient notablement des électrons libres et des radicaux libres, capables de se combiner pour former des polymères.  By the term "plasma" is meant a gas in which a large percentage of atoms or molecules is ionized. The generation of this state of matter is noticeably stable under a partial vacuum (from a few miliTorr to a few Torr), as performed in plasma technology reactors with inductive or capacitive coupling. Plasma contains notably free electrons and free radicals, capable of combining to form polymers.
Une composition de monomères et/ou de prépolymères réactifs non polymérisés est envoyée dans le réacteur à technologie plasma. De préférence, cette composition est une composition de monomères et de prépolymères réactifs non polymérisés. Cette composition comprend généralement un ou plusieurs groupes saturés ou insaturés. Ces groupes polymérisables sous plasma incluent notamment les acrylates, l'aHyl, les amides, les aminés, l'aniline, les carbonates, les cétones, l'époxy, l'éthoxyl, le glycidyl, les imides, la mélamine, les méthacrylates, les phtalates, les silanes, les silicones, les stéarates, le styrène, le vinyl.  A composition of unpolymerized reactive monomers and / or prepolymers is sent to the plasma technology reactor. Preferably, this composition is a composition of unpolymerized reactive monomers and prepolymers. This composition generally comprises one or more saturated or unsaturated groups. These plasma polymerizable groups include acrylates, alkyl, amides, amines, aniline, carbonates, ketones, epoxy, ethoxyl, glycidyl, imides, melamine, methacrylates, phthalates, silanes, silicones, stearates, styrene, vinyl.
Les prépolymères ou le dépôt polymère final peuvent en outre comprendre un ou plusieurs atomes de chlore, de brome ou de fluor ; mais aussi un ou plusieurs groupements de type : carboxyl, éthoxyl, hydroxyl, nitrure.  The prepolymers or the final polymer deposit may further comprise one or more chlorine, bromine or fluorine atoms; but also one or more groups of the type: carboxyl, ethoxyl, hydroxyl, nitride.
Une des compositions préférées de monomères et/ou de prépolymères réactifs non polymérisés comprend de l'hexaméthyldisiloxane (dit aussi HMDSO) afin de former du polydiméthylsiloxane de formule générale [0-Si(CH3)2]/1 (dit aussi PDMS) après polymérisation sous plasma. One of the preferred compositions of unpolymerized reactive monomers and / or prepolymers comprises hexamethyldisiloxane (also known as HMDSO) to form polydimethylsiloxane of the general formula [O-Si (CH 3 ) 2 ] / 1 (also called PDMS) after plasma polymerization.
La composition de monomères et/ou de prépolymères réactifs non polymérisés peut être appliquée en une couche ou en plusieurs couches. L'épaisseur totale de ladite composition déposée sur le béton est préférentiellement de 0,05 à 100 micromètres, plus préférentiellement de 0,1 à 10 micromètres et encore plus préférentiellement de 0,5 à 3 micromètres.  The composition of unpolymerized reactive monomers and / or prepolymers may be applied in one or more layers. The total thickness of said composition deposited on the concrete is preferably from 0.05 to 100 microns, more preferably from 0.1 to 10 microns and even more preferably from 0.5 to 3 microns.
La polymérisation des monomères et/ou des prépolymères réactifs a lieu lors d'un dépôt par technologie plasma. La polymérisation s'effectue, par exemple, via des réactions de condensation, d'additions et/ou de réticulation des précurseurs du polymère.  The polymerization of the reactive monomers and / or prepolymers takes place during deposition by plasma technology. The polymerization is carried out, for example, via condensation reactions, additions and / or crosslinking of the precursors of the polymer.
Le dépôt de polymères par technologie plasma peut être réalisé à une vitesse de plusieurs micromètres d'épaisseur par heure. La polymérisation sous technologie plasma provoque la formation du polymère, par exemple sous forme de couche ou de film. Polymer deposition by plasma technology can be performed at a speed of several micrometers thick per hour. The polymerization under plasma technology causes the formation of the polymer, for example in the form of a layer or a film.
De préférence, la composition de polymères forme un film de polymère. Ce film polymère est de préférence continu. Selon une première variante, ce film polymère est localisé sur un seul côté du matériau de construction ou du produit qui comprend ce matériau de construction ou de l'élément de construction qui comprend ce produit. En particulier, un coté du matériau de construction destiné à être exposé au rayonnement solaire est revêtu en totalité par le polymère.  Preferably, the polymer composition forms a polymer film. This polymer film is preferably continuous. According to a first variant, this polymer film is located on one side of the building material or the product which comprises this building material or the construction element which comprises this product. In particular, one side of the building material to be exposed to solar radiation is completely coated with the polymer.
Selon une autre variante, il est possible d'appliquer deux films polymères ou plus, l'un sur l'autre, sur le substrat en matériau de construction. Dans ce cas, il y a superposition des couches de composition de polymères.  According to another variant, it is possible to apply two or more polymer films, one on top of the other, on the substrate of construction material. In this case, the layers of polymer composition are superposed.
De préférence, la surface du substrat en matériau de construction sur laquelle est déposée la composition de polymères présente une rugosité Ra avant dépôt de la composition de polymères comprise de 0,5 μηη à 10 μηι, de préférence de 0,5 à 7 μηι, encore plus préférentiellement de 0,5 à 5 μηη, avantageusement de 0,5 à 3 μηη.  Preferably, the surface of the substrate of construction material on which the polymer composition is deposited has a roughness Ra before deposition of the polymer composition of from 0.5 μηη to 10 μηι, preferably from 0.5 to 7 μηι, even more preferably from 0.5 to 5 μηη, advantageously from 0.5 to 3 μηη.
Plus la rugosité de la surface du substrat en matériau de construction avant dépôt de la composition de polymères est faible et plus l'épaisseur de la composition de polymères peut être faible.  The lower the surface roughness of the building material substrate prior to deposition of the polymer composition, the lower the thickness of the polymer composition may be.
A contrario, plus la rugosité de la surface du substrat en matériau de construction avant dépôt de la composition de polymères est élevée et plus l'épaisseur de la composition de polymères doit être élevée de manière à compenser les irrégularités de surface du substrat en matériau de construction.  On the other hand, the roughness of the surface of the substrate of construction material before deposition of the polymer composition is high and the thickness of the polymer composition must be raised so as to compensate for the surface irregularities of the substrate made of construction.
De préférence, la surface du substrat en matériau de construction sur laquelle est déposée la composition de polymères présente une rugosité Ra après dépôt de la composition de polymères comprise de 0,1 pm à 5 μηι, de préférence de 0,2 à 3 μηι, encore plus préférentiellement de 0,3 à 1 μηη, avantageusement de 0,4 à 0,6 μηη.  Preferably, the surface of the substrate of construction material on which the polymer composition is deposited has a roughness Ra after deposition of the polymer composition of from 0.1 μm to 5 μm, preferably from 0.2 to 3 μm, more preferably from 0.3 to 1 μηη, advantageously from 0.4 to 0.6 μηη.
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 (mesuré par un profilomètre optique confocal Micromesure full-field 3D), tel que défini par les normes NF EN 05-015 et DIN EN ISO 4287 d'octobre 1998, 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).  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, parameter Ra (measured by a confocal Micromesure full-field 3D confocal optical profilometer) is used, as defined by standards NF EN 05-015 and DIN EN ISO 4287 of October 1998, corresponding to the arithmetic mean of all the ordinates of the profile within a base length (in our examples, the latter was set at 12.5 mm).
De préférence, la surface de la composition de polymères présente une porosité à l'eau inférieure à 14 %, de préférence inférieure à 12 %, par exemple, moins de 10 % (déterminée par la méthode décrite dans le compte-rendu Journées Techniques, AFPC-AFREM, Décembre 1997, pages 121 à 124). Preferably, the surface of the polymer composition has a water porosity of less than 14%, preferably less than 12%, for example less than 10% (determined by the method described in the Proceedings Journées Techniques, AFPC-AFREM, December 1997, pages 121 to 124).
Ceci favorise le dépôt ultérieur d'une couche mince destiné à former tout ou partie d'un dispositif électronique.  This promotes the subsequent deposition of a thin layer intended to form all or part of an electronic device.
De préférence, la couche mince qui pourra être déposée sur la composition de polymères est à base de composés minéraux/métalliques ou de composés organiques, ou des composés hybrides organique-minéral (couches minces appelées aussi cellules photovoltaïques hydrides).  Preferably, the thin layer that can be deposited on the polymer composition is based on inorganic / metallic compounds or organic compounds, or hybrid organic-mineral compounds (thin layers also called hybrid photovoltaic cells).
Les composés minéraux et métalliques convenant pour réaliser la couche mince destinée à former tout ou partie d'un dispositif électronique peuvent être à base de silicium amorphe, de silicium liquide, de tellure de cadmium, de cuivre-indium- séléniure (dépôt dit CIS), de cuivre-indium-gallium-séléniure (dépôt dit CIGS), de cuivre- indium-gallium-disélénide-disulphide, de cuivre-zinc-étain-sulfure-séléniure (dépôt dit CZTSSe), de cuivre-zinc-étain-sulfure (dépôt dit CZTS), de cuivre-zinc-étain- séléniure (dépôt dit CZTSe), d'arsénure de gallium (dépôt dit AsGa), d'oxyde d'indium- étain (dépôt dit ITO), de cuivre, de molybdène, de chalcopyrite ou leurs mélanges.  The inorganic and metallic compounds suitable for producing the thin layer intended to form all or part of an electronic device may be based on amorphous silicon, liquid silicon, cadmium telluride or copper-indium selenide (so-called CIS deposit). , copper-indium-gallium-selenide (CIGS deposit), copper-indium-gallium-diselenide-disulphide, copper-zinc-tin-sulfide-selenide (so-called CZTSSe deposit), copper-zinc-tin-sulfide (CZTS deposit), copper-zinc-tin-selenide (so-called CZTSe deposit), gallium arsenide (AsGa deposit), indium tin oxide (ITO deposit), copper, molybdenum , chalcopyrite or mixtures thereof.
Les composés organiques convenant pour réaliser la couche mince peuvent être à base de deux composés, l'un donneur d'électrons et l'autre accepteur d'électrons. Parmi les donneurs d'électrons, on peut citer les polyarylènes, les poly(arylène-vinylène)s, les poly(arylènes-éthynylène)s ou leurs mélanges. A titre d'exemple, on peut citer du poly 3- hexyl thiophène (dit aussi P3HT)) ou du poly[2-méthoxy-5-(3,7-diméthyloctyloxy)-1 ,4- phénylène-vinylène] (dit aussi MDMO-PPV).  The organic compounds suitable for producing the thin layer may be based on two compounds, one electron donor and the other electron acceptor. Among the electron donors, mention may be made of polyarylenes, poly (arylene-vinylene) s, poly (arylene-ethynylene) s or mixtures thereof. By way of example, mention may be made of poly-hexylthiophene (also known as P3HT)) or poly [2-methoxy-5- (3,7-dimethyloctyloxy) -1,4-phenylenevinylene] (also called MDMO-PPV).
Parmi les accepteurs d'électron on peut citer les composés à base de fullerène tel que le [6,6]-phényl-C61 -butanoate de méthyle (dit aussi PCBM).  Among the electron acceptors there may be mentioned compounds based on fullerene such as methyl [6,6] -phenyl-C61-butanoate (also known as PCBM).
La couche mince peut aussi être composée de pigments photosensibles ; on parlera alors de cellule à colorants ou de cellule de Graëtzel (dit aussi DSSC ou DSC).  The thin layer may also be composed of photosensitive pigments; we will then speak of dye cell or Graëtzel cell (also called DSSC or DSC).
De telles cellules comprennent une paroi supérieure transparente, un pigment photosensible transparent disposé sur la face intérieure de la paroi supérieure, et un électrolyte baignant l'ensemble en assurant la conduction avec la paroi inférieure de la cellule, qui ferme le circuit.  Such cells comprise a transparent upper wall, a transparent photosensitive pigment disposed on the inner face of the upper wall, and an electrolyte bathing the assembly by conducting the conduction with the lower wall of the cell, which closes the circuit.
Parmi les pigments photosensibles composant les cellules photovoltaïques à colorants ou de Graëtzel, on peut citer le dioxyde de titane.  Among the photosensitive pigments constituting dyed photovoltaic cells or Graëtzel cells, mention may be made of titanium dioxide.
De préférence, le substrat en matériau de construction est un béton à ultra haute performance (BUHP). Ce béton à haute performance a de préférence un rapport eau sur ciment (E/C) d'au plus 0,45, de préférence au plus 0,32, plus préférentiellement de 0,20 à 0,27. Le béton peut être un béton contenant de la fumée de silice.  Preferably, the substrate of construction material is ultra-high performance concrete (BUHP). This high-performance concrete preferably has a water-cement ratio (W / C) of at most 0.45, preferably at most 0.32, more preferably from 0.20 to 0.27. The concrete may be a concrete containing silica fume.
De préférence, le béton comprend, en parties en masse :  Preferably, the concrete comprises, in parts by mass:
100 de ciment Portland ; 50 à 200 d'un sable ayant une granulométrie unique avec un D10 à un D90 de 0,063 à 5 mm, ou un mélange de sables, le sable le plus fin ayant un D10 à un D90 de 0,063 à 1 mm et le sable le plus grossier ayant un D10 à un D90 de 1 à 5 mm, par exemple entre 1 et 4 mm ; 100 of Portland cement; 50 to 200 of sand having a single particle size with a D10 at a D90 of 0.063 to 5 mm, or a mixture of sands, the finest sand having a D10 at a D90 of 0.063 to 1 mm and the sand the most coarse having a D10 to a D90 of 1 to 5 mm, for example between 1 and 4 mm;
0 à 70 d'un matériau pouzzolanique ou non-pouzzolanique de particules, ou d'un mélange de ceux-ci, ayant une taille moyenne de particules inférieure à 15 μηη ;  0 to 70 of a pozzolanic or non-pozzolanic material of particles, or a mixture thereof, having an average particle size of less than 15 μηη;
0,1 à 10 d'un superplastifiant réducteur d'eau ; et  0.1 to 10 of a water reducing superplasticizer; and
10 à 32 d'eau, notamment 20 à 32 d'eau.  10 to 32 of water, especially 20 to 32 of water.
Le béton à ultra haute performance mentionné ci-avant a généralement une résistance à la compression mesurée à 28 jours supérieure ou égale à 50MPa, notamment comprise de 50 MPa à 300 MPa, en particulier supérieure ou égale à 80 MPa, notamment comprise de 80 à 250 MPa. Le béton est de préférence un béton à ultra haute performance (BUHP), par exemple contenant des fibres. Un béton à ultra haute performance est un type particulier de béton à haute performance et a généralement une résistance à la compression à 28 jours supérieure ou égale à 100 MPa et en particulier supérieure ou égale à 120 MPa. Le film polymère et la couche mince, sont appliquées de préférence sur des éléments fabriqués avec les bétons à ultra haute performance décrits dans les brevets US6478867 et US6723162 ou les demandes de brevet EP1958926 et EP2072481 .  The ultra-high performance concrete mentioned above generally has a compressive strength measured at 28 days greater than or equal to 50 MPa, in particular ranging from 50 MPa to 300 MPa, in particular greater than or equal to 80 MPa, especially from 80 to 80 MPa. 250 MPa. The concrete is preferably ultra-high performance concrete (BUHP), for example containing fibers. An ultra high performance concrete is a particular type of high performance concrete and generally has a compressive strength at 28 days greater than or equal to 100 MPa and in particular greater than or equal to 120 MPa. The polymer film and the thin film are preferably applied to elements made with ultra-high performance concretes described in patents US6478867 and US6723162 or patent applications EP1958926 and EP2072481.
Le D90, également noté Dv90, correspond au 90eme centile de la distribution en volume de taille des grains, c'est-à-dire que 90 % des grains ont une taille inférieure au D90 et 10 % ont une taille supérieure au D90. De même, le D10, également noté Dv10, correspond au i oeme centile de la distribution en volume de taille des grains, c'est-à-dire que 10 % des grains ont une taille inférieure au D10 et 90 % ont une taille supérieure au D10. D90, also D v 90, is the 90 th percentile of the grain size volume distribution, ie 90% of the grains are smaller than D90 and 10% are larger than D90. Similarly, D10, also denoted D v 10 corresponds to the io th percentile of the distribution by volume of grain size, that is to say 10% of the grains have a size smaller than the D10 and 90% have larger than the D10.
Le sable est généralement un sable de silice ou de calcaire, une bauxite calcinée ou des particules de résidus de la métallurgie, le sable peut également comprendre un matériau minéral dense broyé, par exemple, un laitier vitrifié broyé.  The sand is usually silica sand or limestone sand, calcined bauxite or metallurgical waste particles, the sand may also comprise a crushed mineral hard material, for example, a crushed vitrified slag.
Les BUHPs ont généralement un retrait plus important à la prise en raison de leur teneur plus élevée en ciment. Le retrait total peut être réduit par l'inclusion, en général de 2 à 8, de préférence de 3 à 5, par exemple d'environ 4 parties, de chaux vive, de chaux surcuite ou d'oxyde de calcium dans le mélange avant l'addition d'eau.  BUHPs generally have greater shrinkage at setting due to their higher cement content. The total shrinkage can be reduced by the inclusion, generally from 2 to 8, preferably from 3 to 5, for example about 4 parts, of quicklime, lime or calcium oxide in the mixture before the addition of water.
Des matériaux pouzzolaniques adaptés comprennent les fumées de silice, également connues sous le nom de micro-silice, qui sont un sous-produit de la production de silicium ou d'alliages de ferrosilicium. Il est connu comme un matériau pouzzolanique réactif.  Suitable pozzolanic materials include fumed silica, also known as micro-silica, which is a by-product of the production of silicon or ferrosilicon alloys. It is known as a pozzolanic reactive material.
Son principal constituant est le dioxyde de silicium amorphe. Les particules individuelles ont généralement un diamètre d'environ 5 à 10 nm. Les particules individuelles s'agglomèrent pour former des agglomérats de 0, 1 à 1 μηη, et puis peuvent s'agréger ensemble en agrégats de 20 à 30 μηη. Les fumées de silice ont généralement une surface BET de 10 à 30 m2/g. Its main constituent is amorphous silicon dioxide. The individual particles generally have a diameter of about 5 to 10 nm. The particles Individuals agglomerate to form agglomerates of 0.1 to 1 μηη, and then can aggregate together into aggregates of 20 to 30 μηη. The silica fumes generally have a BET surface area of 10 to 30 m 2 / g.
D'autres matériaux pouzzolaniques comprennent des matériaux riches en aluminosilicate tels que le métakaolin et les pouzzolanes naturelles ayant des origines volcaniques, sédimentaires, ou diagéniques.  Other pozzolanic materials include materials rich in aluminosilicate such as metakaolin and natural pozzolans with volcanic, sedimentary, or diagenic origins.
Des matériaux non-pouzzolaniques adaptés comprennent également des matériaux contenant du carbonate de calcium (par exemple du carbonate de calcium broyé ou précipité), de préférence un carbonate de calcium broyé. Le carbonate de calcium broyé peut, par exemple, être le Durcal® 1 (OMYA, France). Suitable non-pozzolanic materials also include materials containing calcium carbonate (eg ground or precipitated calcium carbonate), preferably ground calcium carbonate. Ground calcium carbonate may, for example, be the Durcal ® 1 (OMYA, France).
Les matériaux non-pouzzolaniques ont de préférence une taille moyenne de particules inférieure à 5 μηη, par exemple de 1 à 4 μηη. Les matériaux non- pouzzolaniques peuvent être un quartz broyé, par exemple le C800 qui est un matériau de remplissage de silice sensiblement non-pouzzolanique fourni par la société Sifraco, France.  The non-pozzolanic materials preferably have an average particle size of less than 5 μηη, for example from 1 to 4 μηη. Non-pozzolanic materials may be ground quartz, for example C800 which is a substantially non-pozzolanic silica filler supplied by Sifraco, France.
La surface BET préférée (déterminée par des méthodes connues) du carbonate de calcium ou du quartz broyé est de 2 à 10 m2/g, généralement moins de 8 m2/g, par exemple de 4 à 7 m2/g, de préférence moins de 6 m2/g. The preferred BET surface (determined by known methods) of calcium carbonate or crushed quartz is from 2 to 10 m 2 / g, generally less than 8 m 2 / g, for example from 4 to 7 m 2 / g, preferably less than 6 m 2 / g.
Le carbonate de calcium précipité convient également comme matériau non- pouzzolanique. Les particules individuelles ont généralement une taille (primaire) de l'ordre de 20 nm. Les particules individuelles s'agglomèrent en agrégats ayant une taille (secondaire) d'environ 0,1 à 1 μηη. Les agrégats forment eux-mêmes des amas ayant une taille (ternaire) supérieure à 1 μηη.  Precipitated calcium carbonate is also suitable as a non-pozzolanic material. Individual particles generally have a size (primary) of the order of 20 nm. The individual particles agglomerate into aggregates having a (secondary) size of about 0.1 to 1 μηη. The aggregates themselves form clusters having a size (ternary) greater than 1 μηη.
Un matériau non-pouzzolanique ou un mélange de matériaux non-pouzzolaniques peut être utilisé, par exemple du carbonate de calcium broyé, du quartz broyé ou du carbonate de calcium précipité ou un mélange de ceux-ci. Un mélange de matériaux pouzzolaniques ou un mélange de matériaux pouzzolaniques et non-pouzzolaniques peuvent également être utilisés.  A non-pozzolanic material or a mixture of non-pozzolanic materials may be used, for example ground calcium carbonate, ground quartz or precipitated calcium carbonate or a mixture thereof. A mixture of pozzolanic materials or a mixture of pozzolanic and non-pozzolanic materials can also be used.
Le béton peut être utilisé en association avec des éléments de renfort, par exemple des fibres métalliques et/ou organiques et/ou des fibres de verre et/ou d'autres éléments de renfort décrits ci-après.  The concrete may be used in combination with reinforcing elements, for example metal and / or organic fibers and / or glass fibers and / or other reinforcing elements described hereinafter.
Le béton peut comprendre des fibres métalliques et/ou des fibres organiques et/ou des fibres de verre. La quantité en volume de fibres est généralement de 0,5 à 8 % par rapport au volume du béton durci. La quantité de fibres métalliques, exprimée en termes de volume du béton durci final est généralement inférieure à 4 %, par exemple de 0,5 à 3,5 %, de préférence d'environ 2 %. La quantité de fibres organiques, exprimée sur la même base, est généralement de 1 à 8 %, de préférence de 2 à 5 %. Les fibres métalliques sont généralement choisies parmi les fibres d'acier, telles que les fibres d'acier à haute résistance, les fibres d'acier amorphe ou les fibres d'acier inoxydable. Les fibres d'acier peuvent éventuellement être revêtues d'un métal non ferreux comme le cuivre, le zinc, le nickel (ou leurs alliages). The concrete may comprise metal fibers and / or organic fibers and / or glass fibers. The amount by volume of fibers is generally from 0.5 to 8% relative to the volume of the hardened concrete. The amount of metal fiber expressed in terms of volume of the final hardened concrete is generally less than 4%, for example 0.5 to 3.5%, preferably about 2%. The amount of organic fibers, expressed on the same basis, is generally 1 to 8%, preferably 2 to 5%. The metal fibers are generally selected from steel fibers, such as fibers high-strength steel, amorphous steel fibers or stainless steel fibers. The steel fibers may optionally be coated with a non-ferrous metal such as copper, zinc, nickel (or their alloys).
La longueur individuelle (I) des fibres métalliques est généralement d'au moins 2 mm et est de préférence de 10 à 30 mm. Le rapport l/d (d étant le diamètre des fibres) est généralement de 10 à 300, de préférence de 30 à 300, de préférence de 30 à 100.  The individual length (I) of the metal fibers is generally at least 2 mm and is preferably 10 to 30 mm. The ratio l / d (d being the fiber diameter) is generally 10 to 300, preferably 30 to 300, preferably 30 to 100.
Des fibres ayant une géométrie variable peuvent être utilisées : elles peuvent être crêpées, ondulées ou en crochet aux extrémités. La rugosité des fibres peut également être modifiée et/ou des fibres de section variable peuvent être utilisées. Les fibres peuvent être obtenues par toute technique appropriée, y compris par tressage ou câblage de plusieurs fils métalliques, pour former un assemblage torsadé.  Fibers having a variable geometry may be used: they may be creped, waved or hooked at the ends. The roughness of the fibers may also be modified and / or fibers of variable cross section may be used. The fibers can be obtained by any suitable technique, including braiding or wiring multiple wires, to form a twisted assembly.
Les fibres organiques comprennent les fibres d'alcool polyvinylique (PVA), les fibres de polyacrylonitrile (PAN), les fibres de polyéthylène (PE), les fibres de polyéthylène haute densité (PEHD), les fibres de polypropylène (PP), les homo- ou copolymères, les fibres de polyamide ou de polyimide. Les mélanges de ces fibres peuvent également être utilisés. Les fibres de renfort organiques utilisées peuvent être classées comme suit : fibres réactives de module élevé, fibres non réactives de faible module et fibres réactives de faible module. La présence de fibres organiques rend possible la modification du comportement du béton à la chaleur ou au feu.  Organic fibers include polyvinyl alcohol (PVA) fibers, polyacrylonitrile (PAN) fibers, polyethylene (PE) fibers, high density polyethylene (HDPE) fibers, polypropylene (PP) fibers, homopolymers or copolymers, polyamide or polyimide fibers. Blends of these fibers can also be used. The organic reinforcing fibers used can be classified as follows: high modulus reactive fibers, low modulus nonreactive fibers and low modulus reactive fibers. The presence of organic fibers makes it possible to modify the behavior of concrete in heat or fire.
La fusion des fibres organiques rend possible le développement de voies par lesquelles de la vapeur ou de l'eau sous pression peut s'échapper lorsque le béton est exposé à des températures élevées.  The fusion of organic fibers makes possible the development of ways in which steam or pressurized water can escape when the concrete is exposed to high temperatures.
Les fibres organiques peuvent être présentes sous la forme de filaments individuels ou de faisceaux de plusieurs filaments. Le diamètre du filament unique ou du faisceau de filaments multiples est de préférence de 10 μπι à 800 μηη. Les fibres organiques peuvent également être utilisées sous la forme de structures tissées ou de structures non-tissées ou d'un faisceau hybride comprenant des filaments différents.  The organic fibers may be present as individual filaments or as bundles of several filaments. The diameter of the single filament or the bundle of multiple filaments is preferably from 10 μπι to 800 μηη. The organic fibers may also be used in the form of woven structures or nonwoven structures or a hybrid bundle comprising different filaments.
La longueur individuelle des fibres organiques est de préférence de 5 mm à 40 mm, de préférence de 6 à 12 mm. Les fibres organiques sont de préférence des fibres PVA.  The individual length of the organic fibers is preferably from 5 mm to 40 mm, preferably from 6 to 12 mm. The organic fibers are preferably PVA fibers.
La quantité optimale de fibres organiques utilisées dépend en général de la géométrie des fibres, de leur nature chimique et de leurs propriétés mécaniques intrinsèques (par exemple, le module élastique, le seuil d'écoulement, la résistance mécanique).  The optimum amount of organic fibers used generally depends on the geometry of the fibers, their chemical nature and their intrinsic mechanical properties (eg elastic modulus, yield point, strength).
Le rapport l/d, d étant le diamètre de la fibre et I la longueur, est généralement de The ratio l / d, d being the diameter of the fiber and I the length, is generally
10 à 300, de préférence de 30 à 90. Les fibres de verre peuvent être à filament unique (fibre monofilament) ou à multiples filaments (fibre multifilament) chaque fibre individuelle comprenant alors une pluralité de filaments. 10 to 300, preferably 30 to 90. The glass fibers may be single filament (monofilament fiber) or multiple filament (multifilament fiber) each individual fiber then comprising a plurality of filaments.
Les fibres de verre peuvent être formées par écoulement de verre fondu dans une filière. Une composition aqueuse d'ensimage classique peut alors être appliquée aux fibres de verre. Des compositions aqueuses d'ensimage peuvent comporter un lubrifiant, un agent de couplage et un agent de formation de film et éventuellement d'autres additifs. Les fibres traitées sont généralement chauffées pour éliminer l'eau et effectuer un traitement thermique de la composition d'ensimage sur la surface des fibres.  The glass fibers may be formed by pouring molten glass into a die. A conventional aqueous sizing composition can then be applied to the glass fibers. Aqueous sizing compositions may include a lubricant, a coupling agent and a film former and optionally other additives. The treated fibers are generally heated to remove water and heat-treat the sizing composition on the surface of the fibers.
Le pourcentage en volume de fibres de verre dans le béton est de préférence supérieur à 1 % en volume, par exemple de 2 à 5 %, de préférence environ de 2 à 3 %, une valeur préférée étant d'environ 2 %.  The volume percentage of glass fibers in the concrete is preferably greater than 1% by volume, for example from 2 to 5%, preferably from about 2 to 3%, a preferred value being about 2%.
Le diamètre des filaments individuels dans les fibres multifilament est généralement inférieur à environ 30 μηη. Le nombre de filaments individuels dans chaque fibre individuelle est généralement de 50 à 200, de préférence d'environ 100. Le diamètre composite des fibres multifilament est généralement de 0,1 à 0,5 mm, de préférence d'environ 0,3 mm. Elles ont généralement une forme approximativement circulaire en section transversale.  The diameter of the individual filaments in the multifilament fibers is generally less than about 30 μηη. The number of individual filaments in each individual fiber is generally 50 to 200, preferably about 100. The composite diameter of the multifilament fibers is generally 0.1 to 0.5 mm, preferably about 0.3 mm. . They generally have an approximately circular shape in cross section.
Le verre a généralement un module de Young supérieur ou égal à 60 GPa, de préférence de 70 à 80 GPa, par exemple de 72 à 75 GPa, de préférence d'environ 72 GPa.  The glass generally has a Young's modulus greater than or equal to 60 GPa, preferably 70 to 80 GPa, for example 72 to 75 GPa, preferably about 72 GPa.
La longueur des fibres de verre est généralement supérieure à la taille des particules du granulat (ou du sable). La longueur des fibres est de préférence au moins trois fois plus grande que la taille des particules. Un mélange de longueurs peut être utilisé. La longueur des fibres de verre est généralement de 3 à 20 mm, par exemple de 4 à 20 mm, de préférence de 4 à 12 mm, par exemple d'environ 6 mm.  The length of the glass fibers is generally greater than the particle size of the granulate (or sand). The length of the fibers is preferably at least three times larger than the particle size. A mixture of lengths can be used. The length of the glass fibers is generally 3 to 20 mm, for example 4 to 20 mm, preferably 4 to 12 mm, for example about 6 mm.
La résistance à la traction des fibres de verre multifilament est d'environ 1700 MPa ou davantage.  The tensile strength of the multifilament glass fibers is about 1700 MPa or more.
La dose de saturation des fibres de verre (Sf) dans la composition est exprimée par la formule : The saturation dose of the glass fibers (S f ) in the composition is expressed by the formula:
Sf = Vf x L/D S f = V f x L / D
où Vf est le volume réel des fibres. Dans les compositions ductiles, Sf est généralement de 0,5 à 5, de préférence de 0,5 à 3. Afin d'obtenir une bonne fluidité du mélange de béton frais Sf peut aller généralement jusqu'à environ 2. Le volume réel peut être calculé à partir du poids et la densité des fibres de verre. where V f is the actual volume of the fibers. In ductile compositions, S f is generally from 0.5 to 5, preferably from 0.5 to 3. In order to obtain a good fluidity of the fresh concrete mixture S f can generally be up to about 2. The volume Real can be calculated from the weight and density of glass fibers.
Des fibres hybrides binaires comprenant des fibres de verre et (a) des fibres métalliques ou (b) des fibres organiques et des fibres hybrides ternaires comprenant des fibres de verre, des fibres métalliques et des fibres organiques peuvent également être utilisées. Un mélange de fibres de verre, de fibres organiques et/ou de fibres métalliques peut également être utilisé : un composite "hybride" est ainsi obtenu dont le comportement mécanique peut être adapté en fonction de la performance souhaitée. Les compositions comprennent de préférence des fibres d'alcool polyvinylique (PVA). Les fibres PVA ont généralement une longueur de 6 à 12 mm. Elles ont généralement un diamètre de 0,1 à 0,3 mm. Binary hybrid fibers comprising glass fibers and (a) metal fibers or (b) organic fibers and ternary hybrid fibers comprising glass fibers, metal fibers and organic fibers may also be used. A mixture of glass fibers, organic fibers and / or metal fibers can also be used: a "hybrid" composite is thus obtained whose mechanical behavior can be adapted according to the desired performance. The compositions preferably comprise polyvinyl alcohol (PVA) fibers. PVA fibers generally have a length of 6 to 12 mm. They generally have a diameter of 0.1 to 0.3 mm.
L'utilisation de mélanges de fibres ayant des propriétés et des longueurs différentes permet la modification des propriétés du béton qui les contient.  The use of fiber mixtures with different properties and lengths makes it possible to modify the properties of the concrete that contains them.
Des ciments qui conviennent au béton sont les ciments Portland sans fumée de silice décrits dans l'ouvrage « Lea's Chemistry of Cernent and Concrète ». Les ciments Portland incluent les ciments de laitier, de pouzzolane, de cendres volantes, de schistes brûlés, de calcaire et les ciments composites. Un ciment préféré est le CEM I. Le ciment du béton est par exemple un ciment blanc.  Suitable cements for concrete are the Portland Silica-Free Cements described in "Lea's Chemistry of Concrete and Concrete". Portland cements include slag, pozzolana, fly ash, shale, limestone and composite cements. A preferred cement is CEM I. The concrete cement is for example a white cement.
Le rapport massique eau/ciment du béton peut varier si des substituts au ciment sont utilisés, plus particulièrement des matériaux pouzzolaniques. Le rapport eau/liant est défini comme le rapport massique entre la quantité d'eau E et la somme des quantités de ciment et de tous matériaux pouzzolaniques : il est généralement de 15 à 30 %, de préférence de 20 % à 25 %, pourcentage en masse. Le rapport eau/liant peut être ajusté en utilisant, par exemple, des agents réducteurs d'eau et/ou des superplastifiants.  The water / cement mass ratio of concrete may vary if cement substitutes are used, more particularly pozzolanic materials. The water / binder ratio is defined as the mass ratio between the quantity of water E and the sum of the quantities of cement and of all pozzolanic materials: it is generally from 15 to 30%, preferably from 20% to 25%, percentage in mass. The water / binder ratio may be adjusted using, for example, water reducing agents and / or superplasticizers.
Dans l'ouvrage "Concrète Admixtures Handbook, Properties Science and Technology", V.S. Ramachandran, Noyés Publications, 1984 :  In the book "Concrete Admixtures Handbook, Properties Science and Technology", V.S. Ramachandran, Noyes Publications, 1984:
Un réducteur d'eau est défini comme un additif qui réduit la quantité d'eau de mélange pour un béton pour une ouvrabilité donnée typiquement de 10 à 15 %. Les réducteurs d'eau comprennent, par exemple, les lignosulfates, les acides hydroxycarboxyliques, les hydrates de carbone, et d'autres composés organiques spécialisés, par exemple le glycérol, l'alcool polyvinylique, le sodium alumino-méthyl- siliconate, l'acide sulfanilique et la caséine.  A water reducer is defined as an additive that reduces the amount of mixing water for a concrete for a given workability typically of 10 to 15%. Water reducers include, for example, lignosulphates, hydroxycarboxylic acids, carbohydrates, and other specialized organic compounds, for example glycerol, polyvinyl alcohol, sodium aluminum-methyl-siliconate, sulfanilic acid and casein.
Les superplastifiants appartiennent à une nouvelle classe de réducteurs d'eau chimiquement différents des réducteurs d'eau normaux et capables de réduire la quantité d'eau de mélange d'environ 30 %. Les superplastifiants ont été classés de façon générale en quatre groupes : condensât de naphtalène formaldéhyde sulfoné (ou SNF, acronyme anglais pour Sulphonated Naphtalène Formaldéhyde condensate) (généralement un sel de sodium) ; condensât de mélamine formaldéhyde sulfoné (ou SMF, acronyme anglais pour Sulphonated Melamine Formaldéhyde condensate) ; des lignosulfonates modifiés (ou MLS, acronyme anglais pour Modified Lignosulfonates) ; et autres. Des superplastifiants de nouvelle génération comprennent des composés polycarboxyliques tels que les polyacrylates. Le superplastifiant est de préférence une nouvelle génération de superplastifiant, par exemple un copolymère contenant du polyéthylène glycol comme greffon et des fonctions carboxyliques dans la chaîne principale telle qu'un éther polycarboxylique. Des polysulphonates- polycarboxylate de sodium et des polyacrylates de sodium peuvent également être utilisés. La quantité de superplastifiants généralement requis dépend de la réactivité du ciment. Plus la réactivité du ciment est faible, plus la quantité requise de superplastifiant est faible. Afin de réduire la quantité totale d'alcalins, le superplastifiant peut être utilisé comme un sel de calcium plutôt que d'un sel de sodium. Superplasticizers belong to a new class of water reducers that are chemically different from normal water reducers and capable of reducing the amount of mixing water by about 30%. Superplasticizers have been broadly classified into four groups: sulphonated naphthalene formaldehyde condensate (or SNF), (generally a sodium salt); sulphonated formaldehyde melamine condensate (or SMF, acronym for Sulphonated Melamine Formaldehyde Condensate); modified lignosulphonates (or MLS, acronym for Modified Lignosulfonates); and others. Next generation superplasticizers include polycarboxylic compounds such as polyacrylates. The superplasticizer is preferably a new generation of superplasticizer, for example a copolymer containing polyethylene glycol as a graft and carboxylic functions in the main chain such as a polycarboxylic ether. Sodium polysulphonate polycarboxylate and sodium polyacrylates can also be used. The amount of superplasticizer generally required depends on the reactivity of the cement. The lower the reactivity of the cement, the lower the required amount of superplasticizer. In order to reduce the total amount of alkaline, the superplasticizer can be used as a calcium salt rather than a sodium salt.
D'autres additifs peuvent être ajoutés au béton, par exemple, un agent antimousse (par exemple, du polydiméthylsiloxane). Il s'agit également des silicones sous la forme d'une solution, d'un solide ou de préférence sous la forme d'une résine, d'une huile ou d'une émulsion, de préférence dans l'eau.  Other additives may be added to the concrete, for example an antifoaming agent (eg, polydimethylsiloxane). It is also silicones in the form of a solution, a solid or preferably in the form of a resin, an oil or an emulsion, preferably in water.
La quantité d'un tel agent dans la composition est généralement au plus de 5 parties en masse par rapport à la masse du ciment.  The amount of such an agent in the composition is generally at most 5 parts by weight relative to the weight of the cement.
Les bétons du produit selon l'invention peuvent également comprendre des agents hydrophobes pour augmenter la répulsion de l'eau et réduire l'absorption de l'eau et la pénétration dans des structures solides comprenant des bétons. De tels agents comprennent les silanes, les siloxanes, les silicones et les siliconates ; des produits disponibles dans le commerce comprennent des produits liquides et solides diluables dans un solvant, par exemple en granulés.  The concretes of the product according to the invention may also comprise hydrophobic agents for increasing the repulsion of water and reducing the absorption of water and penetration into solid structures comprising concretes. Such agents include silanes, siloxanes, silicones and siliconates; commercially available products include liquid and solid products which can be diluted in a solvent, for example into granules.
Le béton peut être préparé par des méthodes connues, notamment le mélange des composants solides et de l'eau, la mise en forme (moulage, coulage, injection, pompage, extrusion, calandrage) puis le durcissement.  Concrete can be prepared by known methods, including mixing of solid components and water, shaping (molding, casting, injection, pumping, extrusion, calendering) and then curing.
Afin de préparer le béton du produit selon l'invention, les constituants et les fibres de renfort sont mélangés avec de l'eau. L'ordre suivant de mélange peut, par exemple, être adopté : mélange des constituants pulvérulents de la matrice ; introduction de l'eau et d'une fraction, par exemple la moitié, des adjuvants ; mélange ; introduction de la fraction restante des adjuvants ; mélange ; introduction des fibres de renfort et des autres constituants ; mélange.  In order to prepare the concrete of the product according to the invention, the constituents and the reinforcing fibers are mixed with water. The following order of mixing may, for example, be adopted: mixing of the powder constituents of the matrix; introduction of water and a fraction, for example half, of adjuvants; mixed ; introduction of the remaining fraction of adjuvants; mixed ; introduction of reinforcing fibers and other constituents; mixed.
Des moyens de renfort utilisés en association avec le béton du produit selon l'invention comprennent également des moyens de renfort par précontrainte, par exemple, par fils adhérents ou par torons adhérents, ou par post-tension, par des torons non adhérents ou par des câbles ou par des gaines ou des barres, le câble comprenant un ensemble de fils ou comprenant des torons.  Reinforcing means used in combination with the concrete of the product according to the invention also comprise prestressing reinforcement means, for example, by adhering yarns or by adherent strands, or by post-tensioning, by non-adherent strands or by cables or by sheaths or bars, the cable comprising a set of wires or comprising strands.
Dans le mélange des composants du béton du produit selon l'invention, les matériaux sous forme de particules autres que le ciment peuvent être introduits comme pré-mélanges ou premix sec de poudres ou de suspensions aqueuses diluées ou concentrées. Les surfaces spécifiques des matériaux sont mesurées par la méthode BET en utilisant un appareil Beckman Coulter SA 3100 avec de l'azote comme gaz adsorbé. In the mixture of the concrete components of the product according to the invention, the materials in the form of particles other than cement may be introduced as pre-mixtures or dry premix of diluted or concentrated aqueous powders or suspensions. The specific surfaces of the materials are measured by the BET method using a Beckman Coulter SA 3100 apparatus with nitrogen as the adsorbed gas.
De préférence le béton du produit selon l'invention est un béton autoplaçant, c'est- à-dire qu'il se met en place sous le seul effet de la gravité sans qu'il soit nécessaire de le vibrer. Notamment, le béton du produit selon l'invention est un béton autoplaçant tel que décrit dans les documents EP981506 ou EP981505.  Preferably the concrete of the product according to the invention is a self-compacting concrete, that is to say that it is put in place under the sole effect of gravity without it being necessary to vibrate. In particular, the concrete of the product according to the invention is a self-consolidating concrete as described in documents EP981506 or EP981505.
PROCEDE  PROCESS
L'invention a également pour objet un procédé de revêtement d'un substrat en matériau de construction, notamment du béton, comprenant une étape de dépôt d'une composition de polymères par dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma sur tout ou partie de la surface du substrat en matériau de construction, et une étape d'application d'une couche mince destinée à former tout ou partie d'un dispositif électronique, notamment fonctionnant sur la base de l'effet photovoltaïque, et disposée sur tout ou partie de la composition de polymère.  The subject of the invention is also a process for coating a substrate made of construction material, in particular concrete, comprising a step of depositing a polymer composition by plasma or vapor-assisted chemical vapor deposition on all or part of it the surface of the substrate of construction material, and a step of applying a thin layer intended to form all or part of an electronic device, in particular operating on the basis of the photovoltaic effect, and arranged on all or part of of the polymer composition.
Selon une mise en œuvre du procédé, l'étape d'application de la couche mince est réalisée par dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma  According to one implementation of the method, the step of applying the thin layer is carried out by plasma-assisted chemical or vapor deposition.
Cette disposition permet d'utiliser une même méthode de dépôt pour déposer la composition de polymères et pour déposer la couche mince photovoltaïque.  This arrangement makes it possible to use the same deposit method for depositing the polymer composition and for depositing the photovoltaic thin film.
En outre, cela permet d'optimiser le rendement du procédé de revêtement, notamment en conservant le béton sous vide entre les deux étapes séquentielles de dépôt, ce qui a pour effet de préserver l'homogénéité de recouvrement par les différentes couches et d'améliorer l'adhésion entre les différentes couches.  In addition, this makes it possible to optimize the efficiency of the coating process, in particular by keeping the concrete under vacuum between the two sequential deposition steps, which has the effect of preserving the homogeneity of recovery by the different layers and of improving the adhesion between the different layers.
Avant l'étape de dépôt de la composition de polymères, le procédé selon l'invention peut éventuellement comprendre une étape de prétraitement de la surface du béton.  Before the step of depositing the polymer composition, the method according to the invention may optionally comprise a pretreatment step of the concrete surface.
De préférence cette étape de prétraitement a lieu lorsque la surface du béton est nue ou avant dépôt de la composition de polymères. Cette étape de prétraitement est également qualifiée de nettoyage ou d'activation de surface. Cette étape de prétraitement a lieu de préférence par technologie plasma, préférentiellement en utilisant un mélange de gaz argon + oxygène ou un mélange de gaz comprenant de l'ammoniaque.  Preferably this pretreatment step takes place when the surface of the concrete is bare or prior to deposition of the polymer composition. This pretreatment step is also referred to as cleaning or surface activation. This pretreatment step preferably takes place by plasma technology, preferably using an argon + oxygen gas mixture or a gas mixture comprising ammonia.
Le procédé selon l'invention peut éventuellement comprendre une étape de polissage de la surface du béton avant l'application de la composition de polymères comprenant des monomères et/ou des prépolymères réactifs.  The method according to the invention may optionally comprise a step of polishing the surface of the concrete before the application of the polymer composition comprising monomers and / or reactive prepolymers.
De préférence, le procédé selon l'invention comprend en outre une étape de prétraitement de la surface en béton par technologie plasma avant dépôt de la composition de polymères. Cette étape peut avoir lieu en utilisant soit de l'oxygène pur, soit un mélange argon+oxygène. Cette étape précède celle du dépôt de polymères par plasma. Preferably, the method according to the invention further comprises a pretreatment step of the concrete surface by plasma technology before deposition of the polymer composition. This step can take place using either pure oxygen, an argon + oxygen mixture. This step precedes that of the plasma deposition of polymers.
Après l'étape de dépôt de la composition de polymères et avant l'étape de dépôt de la couche mince photovoltaïque, le procédé selon l'invention peut éventuellement comprendre une étape de post-traitement de la surface de polymères par oxydation ou nitrification sous plasma. Cette étape de post-traitement est également qualifiée d'activation de la surface de polymères.  After the deposition step of the polymer composition and before the deposition step of the photovoltaic thin film, the method according to the invention may optionally comprise a step of post-treatment of the polymer surface by oxidation or nitrification under plasma . This post-treatment step is also referred to as activation of the polymer surface.
Cette étape de post-traitement peut par exemple utiliser un mélange de gaz argon+oxygène ou un mélange de gaz comprenant de l'ammoniaque afin de modifier la composition chimique d'extrême surface de la composition de polymères déposée par technologie plasma.  This post-treatment step may for example use an argon + oxygen gas mixture or a gas mixture comprising ammonia to modify the extreme surface chemical composition of the deposited plasma polymer composition.
Cette étape de post-traitement par technologie plasma permet d'améliorer fortement l'adhésion de la couche mince photovoltaïque sur la couche de polymères.  This post-treatment step by plasma technology makes it possible to greatly improve the adhesion of the photovoltaic thin film to the polymer layer.
Selon une variante, le procédé selon l'invention peut comprendre une étape traitement mécanique de la surface de la composition de polymères déposée sur le béton, par exemple par dégrossissage, puis polissage. Ce traitement permet d'obtenir une surface de rugosité moyenne inférieure à 3 μηη, de préférence inférieure à 1 μηη.  According to one variant, the method according to the invention may comprise a step mechanical treatment of the surface of the polymer composition deposited on the concrete, for example by roughing and then polishing. This treatment makes it possible to obtain a surface of average roughness of less than 3 μηη, preferably less than 1 μηη.
Avantageusement, le dépôt par technologie plasma de la composition de polymères permet une bonne répartition homogène de la composition de polymères. De plus, la polymérisation a l'avantage d'être rapide de l'ordre de quelques minutes (préférentiellement inférieure à 2 heures), ce qui réduit les temps de cycles et de stockage liés à l'application et au séchage de la composition de polymère.  Advantageously, the deposition by plasma technology of the polymer composition allows a good homogeneous distribution of the polymer composition. In addition, the polymerization has the advantage of being rapid of the order of a few minutes (preferably less than 2 hours), which reduces the cycle and storage times associated with the application and drying of the polymer.
Avantageusement, le dépôt par technologie plasma de la composition de polymères permet d'obtenir une étanchéité de la surface du substrat en matériau de construction à l'égard du flux d'eau et de sels de calcium, ce qui pour le béton limite les phénomènes de resuage en surface et d'efflorescence qui pourraient compromettre l'adhésion de la couche mince sur la composition de polymères.  Advantageously, the deposition by plasma technology of the polymer composition makes it possible to obtain a sealing of the surface of the substrate of construction material with respect to the flow of water and of calcium salts, which for concrete limits the phenomena surface scumming and efflorescence that could compromise the adhesion of the thin layer to the polymer composition.
Avantageusement le dépôt par technologie plasma est mis en œuvre sur le béton durci le plus rapidement possible après la fin du démoulage, de préférence 7 jours après démoulage, encore plus préférentiellement 28 jours après démoulage.  Advantageously, the deposition by plasma technology is implemented on the hardened concrete as quickly as possible after the end of the demolding, preferably 7 days after demolding, even more preferably 28 days after demolding.
L'application d'une couche mince sur la composition de polymères préalablement déposé par technologie plasma se fait par dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma.  The application of a thin layer to the polymer composition previously deposited by plasma technology is by plasma-assisted chemical vapor deposition or plasma vapor deposition.
Le procédé selon l'invention est notamment adapté au traitement d'un béton à haute performance, présentant au moins une des caractéristiques ci-dessus.  The method according to the invention is particularly suitable for treating a high-performance concrete having at least one of the above characteristics.
L'invention a également pour objet un élément pour le domaine de la construction comprenant un produit selon l'invention et tel que défini ci-dessus. Par l'expression « élément pour le domaine de la construction », on entend selon la présente invention tout élément ou partie d'un élément d'une construction comme par exemple une fondation, un soubassement, un mur, une poutre, un pilier, une pile de pont, un parpaing, un bloc, un poteau, un escalier, un panneau (notamment un panneau de façade), une corniche, une tuile ou un toit terrasse. The invention also relates to an element for the field of construction comprising a product according to the invention and as defined above. By the term "element for the field of construction" is meant according to the present invention any element or part of an element of a construction such as for example a foundation, a base, a wall, a beam, a pillar, a bridge stack, a block, a block, a pole, a staircase, a panel (including a façade panel), a cornice, a tile or a roof terrace.
Le produit selon l'invention pourrait éventuellement être utilisé dans les "éléments minces", par exemple ceux ayant un rapport entre la longueur et l'épaisseur supérieur à environ 10, ayant généralement une épaisseur de 10 à 30 mm, par exemple, des éléments de revêtement.  The product according to the invention could possibly be used in "thin elements", for example those having a ratio between length and thickness greater than about 10, generally having a thickness of 10 to 30 mm, for example, elements coating.
Dans la présente description, y compris les revendications, sauf indication contraire, les pourcentages sont indiqués en masse.  In the present description, including the claims, unless otherwise indicated, the percentages are indicated by weight.
L'invention sera décrite plus en détail au moyen des exemples suivants, donnés à titre non limitatif, en relation avec les figures 1 et 2 qui illustrent respectivement le dispositif de mesure de l'angle de contact/mouillage d'une goutte d'eau sur une surface en béton (non revêtue ou revêtue d'une composition de polymère) et les différentes couches d'un produit selon l'invention.  The invention will be described in more detail by means of the following non-limiting examples in connection with FIGS. 1 and 2 which respectively illustrate the device for measuring the contact / wetting angle of a drop of water. on a concrete surface (uncoated or coated with a polymer composition) and the different layers of a product according to the invention.
EXEMPLES  EXAMPLES
Les exemples qui suivent montrent comment la surface du béton du produit (1 ) selon l'invention résiste aux conditions de dépôt de couches minces (4), tout en permettant d'obtenir des propriétés de surfaces adéquates pour les applications photovoltaïques.  The following examples show how the concrete surface of the product (1) according to the invention withstands the conditions for deposition of thin layers (4), while allowing to obtain suitable surface properties for photovoltaic applications.
Un tel produit (1 ) selon l'invention est illustré à la figure 2.  Such a product (1) according to the invention is illustrated in FIG.
Les composants suivants, utilisés pour fabriquer deux formulations distinctes de béton, sont disponibles auprès des fournisseurs suivants :  The following components, used to make two separate concrete formulations, are available from the following suppliers:
(1 ) Ciment Portland blanc : Lafarge- France Le Teil (1) White Portland cement: Lafarge- France Le Teil
(2) Ciment Portland gris : Lafarge- France Val d'Azergues  (2) Gray Portland Cement: Lafarge- France Val d'Azergues
(3) Filler calcaire DURCAL 1 : OMYA  (3) DURCAL 1: OMYA limestone filler
(4) Filler calcaire BETOCARB HP Orgon : OMYA  (4) BETOCARB HP limestone filler Orgon: OMYA
(5) Fumées de silice MST : SEPR (Société Européenne des Produits Réfractaires) (6) Sable BE01 : Sibelco France (Carrière de SIFRACO BEDOIN)  (5) Silica fumes MST: SEPR (European Society of Refractory Products) (6) Sand BE01: Sibelco France (Career of SIFRACO BEDOIN)
(7) Sable 0/4 mm : Lafarge France (St Bonnet La Petite Craz)  (7) Sand 0/4 mm: Lafarge France (St Bonnet Little Craz)
(8) Graviers 5/10 mm : Lafarge France (St Bonnet La Petite Craz)  (8) Gravel 5/10 mm: Lafarge France (St Bonnet Little Craz)
(9) Adjuvant Ductal F2 : Chryso  (9) Ductal Adjuvant F2: Chryso
(10) Adjuvant Optima 203 : Chryso  (10) Optima 203 Adjuvant: Chryso
(1 1 ) Huile végétale Dem EC02 : Chryso Les ciments Portland utilisés sont du type CEM I 52,5 selon la norme EN 197-1 de février 2001 . La fumée de silice possède une taille médiane des particules d'environ 1 micromètre. (1 1) Vegetable oil Dem EC02: Chryso The Portland cements used are of the CEM I 52.5 type according to the EN 197-1 standard of February 2001. The silica fume has a median particle size of about 1 micron.
Formulation (F1 ) de béton à ultra haute performance :  Formulation (F1) of Ultra High Performance Concrete:
La formulation (F1 ) de béton à ultra haute performance utilisée pour réaliser les essais est décrite dans le tableau (1 ) suivant :  The formulation (F1) of ultra-high performance concrete used to carry out the tests is described in Table (1) below:
Tableau (1 ) : formulation (F1 ) de béton  Table (1): formulation (F1) of concrete
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Le rapport eau/ciment est de 0,26. Il s'agit d'un béton ayant une résistance à la compression à 28 jours supérieure à 100 MPa.  The water / cement ratio is 0.26. It is a concrete with a compressive strength at 28 days greater than 100 MPa.
Le béton à ultra haute performance selon la formulation (F1 ) a été réalisé au moyen d'un malaxeur de type RAYNERI. L'ensemble de l'opération a été réalisé à 20°C. La méthode de préparation comprend les étapes suivantes :  The ultra high performance concrete according to the formulation (F1) was produced using a RAYNERI type mixer. The entire operation was performed at 20 ° C. The method of preparation includes the following steps:
• A T = 0 seconde : mettre le ciment, le filler calcaire, les fumées de silice et le sable dans le bol malaxeur et malaxer durant 7 minutes (15 tours/min) ;  • At T = 0 seconds: put the cement, calcareous filler, silica fumes and sand in the mixing bowl and knead for 7 minutes (15 rpm);
· A T = 7 minutes : ajouter l'eau et la moitié de la masse d'adjuvant et malaxer pendant 1 minute (15 tours/min) ;  · At T = 7 minutes: add water and half of the adjuvant mass and knead for 1 minute (15 rpm);
• A T = 8 minutes : ajouter le restant d'adjuvant et malaxer pendant 1 minute (15 tours/min) ;  • At T = 8 minutes: Add the remaining adjuvant and knead for 1 minute (15 rpm);
• A T = 9 minutes : malaxer pendant 8 minutes (50 tours/min) ;  • At T = 9 minutes: mix for 8 minutes (50 rpm);
· A T = 17 minutes : malaxer pendant 1 minute (15 tours/min).  · At T = 17 minutes: knead for 1 minute (15 rpm).
• A T = 18 minutes : couler le béton à plat dans le ou les moules prévus à cet effet.  • At T = 18 minutes: pour the concrete flat in the mold or molds provided for this purpose.
Des plaques (dimensions 180x20x10 mm) ont été réalisées par moulage du béton selon la formulation (F1 ) dans un moule en polychlorure de vinyle (PVC) sans agent de décoffrage. Chaque plaque a été démoulée 18 heures après le contact entre le ciment et l'eau. Chaque plaque démoulée a été stockée pendant 14 jours à 25°C et 60% d'humidité. Suite à ce stockage, les plaques de béton ont été coupées en plus petites plaques de 10x10x2 mm, et seules les plaques dont la surface était disposée en regard du fond du moule ont été utilisées. Plates (dimensions 180x20x10 mm) were produced by molding the concrete according to the formulation (F1) in a polyvinyl chloride (PVC) mold without form release agent. Each plate was demolded 18 hours after contact between cement and water. Each demolded plate was stored for 14 days at 25 ° C and 60% humidity. Following this storage, the concrete slabs were cut into smaller plates 10x10x2 mm, and only the plates whose surface was arranged opposite the bottom of the mold were used.
Après le stockage de 14 jours, un traitement de surface a été réalisé sur quelques plaques. Une première composition de polymères (3) a été appliquée sur une face d'une première plaque via un premier traitement (T1 ) par dépôt plasma. Une deuxième composition de polymères (3) de comparaison a été appliquée sur une face d'une deuxième plaque via un deuxième traitement (T2) par pulvérisation par air comprimé. Aucune composition de polymères n'a été disposée sur une troisième plaque.  After storage for 14 days, a surface treatment was performed on a few plates. A first polymer composition (3) was applied to one side of a first plate via a first plasma deposition treatment (T1). A second comparative polymer composition (3) was applied to one side of a second plate via a second treatment (T2) by compressed air spraying. No polymer compositions were disposed on a third plate.
Les deux types de compositions de polymères (3) sont plus précisément décrits plus loin dans le texte et leur différence s'explique par la compatibilité à être utilisée avec le traitement (T1 ) ou (T2) considéré.  The two types of polymer compositions (3) are more precisely described later in the text and their difference is explained by the compatibility to be used with the treatment (T1) or (T2) considered.
La rugosité moyenne après démoulage (Ra, mesurée au profilomètre optique) du béton selon la formulation (F1 ) de béton est de 0,4 μηη. Dans la présente description, on utilise le paramètre Ra, tel que défini par la norme DIN EN ISO 4287 d'octobre 1998 et, correspondant à la moyenne arithmétique de toutes les ordonnées du profil à l'intérieur d'une longueur de base. Ce paramètre Ra est mesuré à l'aide d'un profilomètre optique (Micromesure full-field 3D confocal) et en utilisant une taille de spot de 2,0 μηη, une distance de travail de 4,5 mm et un pas de mesure de 350 μηη. Dans ces conditions, les résolutions verticales et latérales sont de 0,01 μηη et 0,1 μηη, respectivement.  The average roughness after demoulding (Ra, measured with optical profilometer) of the concrete according to the formulation (F1) of concrete is 0.4 μηη. In the present description, parameter Ra, as defined by DIN EN ISO 4287 of October 1998, is used, corresponding to the arithmetic mean of all the ordinates of the profile within a base length. This parameter Ra is measured using an optical profilometer (confocal 3D full-field micromesure) and using a spot size of 2.0 μηη, a working distance of 4.5 mm and a measurement step of 350 μηη. Under these conditions, the vertical and lateral resolutions are 0.01 μηη and 0.1 μηη, respectively.
Formulation (F2) de béton autoplaçant  Formulation (F2) of self-compacting concrete
La formulation (F2) de béton autoplaçant utilisée pour réaliser les essais est décrite dans le tableau (2) suivant :  The formulation (F2) of self-compacting concrete used to carry out the tests is described in Table (2) below:
Tableau (2) : formulation (F2) de béton  Table (2): concrete formulation (F2)
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Le rapport eau/ciment est de 0,49. Il s'agit d'un béton ayant une résistance à la compression à 28 jours supérieure à 25 MPa. Le béton autoplaçant selon la formulation (F2) est réalisé au moyen d'un malaxeur de type SIPE. L'ensemble de l'opération est réalisé à 20°C. La méthode de préparation comprend les étapes suivantes : The water / cement ratio is 0.49. It is a concrete with a compressive strength at 28 days greater than 25 MPa. The self-consolidating concrete according to the formulation (F2) is produced by means of a SIPE type mixer. The whole operation is carried out at 20 ° C. The method of preparation includes the following steps:
• A T = 0 seconde : mettre les graviers et sables dans le bol de malaxeur et malaxer durant 20 secondes ;  • At T = 0 seconds: put the gravel and sands in the mixing bowl and knead for 20 seconds;
• A T = 20 secondes : ajouter le ciment et le filler et malaxer pendant 15 secondes (140 tours/min) ; et  • At T = 20 seconds: add the cement and filler and knead for 15 seconds (140 rpm); and
• A T = 35 secondes : ajouter de l'eau et l'adjuvant et malaxer pendant 180 secondes (140 tours/min) (T0 pour la méthode de mesure du temps de gâchée/prise).  • At T = 35 seconds: add water and admixture and mix for 180 seconds (140 rpm) (T0 for the metering / setting time measurement method).
Des plaques (dimensions 180x120x15 mm) ont été réalisées par moulage du béton selon la formulation (F2) dans un moule en acier, préalablement revêtu par pulvérisation d'un agent de décoffrage liquide (Chryso DEM EC02) à raison de 15 g/m2. Chaque plaque a été démoulée 20 heures après le contact entre le ciment et l'eau. Chaque plaque démoulée a été stockée pendant 14 jours à 25°C et 60% d'humidité. Suite à ce stockage, les plaques de béton ont été coupées pour extraire des plus petites plaques de 10x10x2 mm. Plates (dimensions 180x120x15 mm) were made by molding the concrete according to the formulation (F2) in a steel mold, previously coated by spraying a liquid form release agent (Chryso DEM EC02) at a rate of 15 g / m 2 . Each plate was demolded 20 hours after the contact between the cement and the water. Each demolded plate was stored for 14 days at 25 ° C and 60% humidity. Following this storage, the concrete slabs were cut to extract smaller plates of 10x10x2 mm.
Tout comme précédemment, seules les plaques dont la surface était disposée en regard du fond du moule ont été utilisées.  As before, only the plates whose surface was arranged opposite the bottom of the mold were used.
Après le stockage de 14 jours, un traitement de surface a été réalisé sur quelques plaques. Le dépôt de la première composition polymères (3) par technologie plasma, dit traitement (T1 ) a été appliqué sur une face d'une première plaque. Le dépôt de comparaison de la deuxième composition de polymères (3) par pulvérisation, dit traitement (T2) a été appliqué sur une face d'une deuxième plaque. Aucun dépôt n'a été réalisé sur une troisième plaque.  After storage for 14 days, a surface treatment was performed on a few plates. The deposition of the first polymer composition (3) by plasma technology, said treatment (T1) was applied to one side of a first plate. The comparison deposit of the second polymer composition (3) by spraying, said treatment (T2) was applied to one side of a second plate. No deposit was made on a third plate.
La rugosité moyenne après démoulage (Ra, défini par la norme DIN EN ISO 4287 d'octobre 1998 et mesurée au profilomètre optique) du béton selon la formulation (F2) est de 1 ,1 μηι.  The average roughness after demolding (Ra, defined by the DIN EN ISO 4287 standard of October 1998 and measured with the optical profilometer) of the concrete according to the formulation (F2) is 1, 1 μηι.
Procédé de dépôt d'une première composition de polymères (3) par technologie plasma, dit traitement (T1 ) :  Process for depositing a first polymer composition (3) by plasma technology, said treatment (T1):
Dans l'exemple présenté, le procédé de dépôt s'effectue en deux étapes : une étape de préparation de la surface du béton, et une étape de dépôt de la composition de polymères (3).  In the example presented, the deposition process is carried out in two steps: a step of preparing the surface of the concrete, and a step of depositing the polymer composition (3).
Ces deux étapes sont réalisées dans un réacteur plasma à couplage inductif généré par une source radiofréquences (« Dressler César RF power generator » couplée à un « Matchwork control unit » de Eni Power System) Le béton est fixé sur un porte-échantillon, à côté d'une lame de verre, masquée d'une plaque de métal présentant quatre fentes parallèles qui permettent de mesurer en profilométrie l'épaisseur moyenne du dépôt. Le porte-échantillon est placé verticalement (perpendiculairement au flux des gaz) dans la chambre, au milieu des spires permettant la création du plasma par radiofréquences. These two steps are carried out in an inductively coupled plasma reactor generated by a radiofrequency source ("Dressler César RF power generator" coupled with a "Matchwork control unit" of Eni Power System) The concrete is fixed on a sample holder, next to a glass slide, masked with a metal plate having four parallel slots that measure profilometry the average thickness of the deposit. The sample holder is placed vertically (perpendicular to the flow of gas) in the chamber, in the middle of the turns allowing the creation of the plasma by radio frequencies.
La première étape de préparation consiste en un nettoyage et une activation de la surface en béton à recouvrir de manière à augmenter la mouillabilité de la surface de béton. Une fois la chambre placée sous vide primaire, cette première étape de préparation est effectuée grâce à un plasma d'02. The first preparation step consists of cleaning and activating the concrete surface to be covered in order to increase the wettability of the concrete surface. Once the chamber is placed under a primary vacuum, this first preparation step is performed using a plasma of 0 2 .
La deuxième étape consiste au dépôt plasma de la composition de polymères (3). The second step consists of the plasma deposition of the polymer composition (3).
La composition de polymères (3) est créée à partir d'un précurseur (monomères) composé d'hexaméthyldisiloxane (dit aussi HMDSO). Un vide secondaire est tout d'abord créé dans la chambre à l'aide d'une pompe turbo-moléculaire, puis la chambre est laissée sous vide statique en fermant la vanne reliant la pompe turbo-moléculaire et la pompe primaire à la chambre puis en débranchant celles-ci. The polymer composition (3) is created from a precursor (monomers) composed of hexamethyldisiloxane (also known as HMDSO). A secondary vacuum is first created in the chamber using a turbo-molecular pump, then the chamber is left under static vacuum by closing the valve connecting the turbo-molecular pump and the primary pump to the chamber and then by unplugging them.
La vanne de fuite reliant la chambre au HMDSO liquide est ensuite progressivement ouverte. Dès que la pression dépasse le seuil de 1 x10"3 mbar grâce aux vapeurs de HMDSO, la pompe primaire est rebranchée et la vanne reliant la pompe primaire à la chambre est rouverte. En continuant à ouvrir lentement la vanne de fuite, la pression d'HMDSO se stabilise à la valeur souhaitée, par exemple 2x10"1 mbar. Ensuite, la vanne d'arrivée d'02 est ouverte et le flux d'02 augmente, typiquement dans cet exemple à une pression de 5x10"1 mbar, si l'on considère que l'on a une dilution à 60% d'02. The leakage valve connecting the chamber to the liquid HMDSO is then progressively opened. As soon as the pressure exceeds the threshold of 1 x10 "3 mbar thanks to the HMDSO vapors, the primary pump is reconnected and the valve connecting the primary pump to the chamber is reopened.While continuing to slowly open the leakage valve, the pressure 'HMDSO stabilizes at the desired value, eg 2x10 "1 mbar. Then, the inlet valve 0 2 is open and the flow of O 2 increases, typically in this example at a pressure of 5x10 -1 mbar, if we consider that we have a dilution at 60% of 0 2 .
Le tableau (3) récapitule des conditions opératoires efficaces (dilution à 60% en 02) utilisées lors du dépôt, le polymère (3) polymérise en surface du béton pour former une couche très compacte de polydiméthylsiloxane. Les débits sont donnés en standard cubic centimeters per minute (dit aussi sccm). Table (3) summarizes effective operating conditions (60% dilution 0 2 ) used during the deposition, the polymer (3) polymerizes at the surface of the concrete to form a very compact layer of polydimethylsiloxane. Flow rates are given as standard cubic centimeters per minute (also known as sccm).
Tableau (3)  Table (3)
Etapes Composés Débit Pression Pression Radio- Puissance Durée chimiques o2 partielle dans la fréquences des (minutes) Compound steps Flow Pressure Radio-Power Pressure Chemical duration o 2 partial in the frequency of (minutes)
(sccm) HMDSO chambre utilisées décharges  (sccm) HMDSO room used dumps
(mbar) (mbar) (MHz) (Watt)  (mbar) (mbar) (MHz) (Watt)
N°1 Dioxygène 5 0 1 .35 10"1 13.56 100 2N ° 1 Dioxygen 5 0 1 .35 10 "1 13.56 100 2
N°2 HDMSO / 8 8.0 10"2 2.0 10"2 13.56 80 60 o2 La vitesse de dépôt avec une puissance de 80W était de 14 nm de polymère par minute. N ° 2 HDMSO / 8 8.0 10 "2 2.0 10 " 2 13.56 80 60 o 2 The deposition rate with a power of 80W was 14 nm of polymer per minute.
Ce procédé de dépôt a été effectué sur deux types de plaques en béton, l'un obtenu selon la formulation (F1 ) et l'autre obtenu selon la formulation (F2).  This deposition process was carried out on two types of concrete slabs, one obtained according to the formulation (F1) and the other obtained according to the formulation (F2).
Les analyses effectuées par Spectroscopie de Photoélectrons X (XPS) sur le revêtement montre qu'on obtient un film céramique de SiOx dont le ratio Si/O est en moyenne de 0,6 soit du SiOi,6 et non une couche de polymère. Les analyses de l'épaisseur du revêtement de SiOx effectué sur une heure donnent une valeur de rugosité moyenne comprise entre 0,8 à 0,9 μηι. The X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) analyzes on the coating show that a SiOx ceramic film is obtained whose Si / O ratio is on average 0.6, ie SiOi , 6 and not a polymer layer. The analyzes of the SiOx coating thickness carried out over one hour give an average roughness value of between 0.8 and 0.9 μηι.
Les mesures par profilométrie ont aussi montré que la rugosité du revêtement de Measurements by profilometry have also shown that the roughness of the coating of
SiOx était équivalente à celle du substrat initial (2) (formulations de béton (F1 ) ou (F2)). Le dépôt de SiOx épouse donc bien la rugosité initiale du béton. SiOx was equivalent to that of the initial substrate (2) (concrete formulations (F1) or (F2)). The deposit of SiOx thus marries well the initial roughness of the concrete.
Cependant, l'élasticité et la plasticité limitées, de même que les propriétés non hydrophobes d'un tel film céramique ne permettent pas d'envisager l'utilisation d'un tel film pour le dépôt ultérieur d'une couche mince. En effet, outre une plus faible résistance de la couche de SiOx vis-à-vis des contraintes de dilatation thermique (par rapport à une couche de polymère), le dépôt de type SiOx n'est pas assez étanche et hydrophobe pour protéger efficacement les couches minces formant un dispositif électronique vis-à-vis des remontées de solutions ioniques (efflorescences) provenant du substrat (2) en matériau de construction (par exemple de type béton).  However, the limited elasticity and plasticity, as well as the non-hydrophobic properties of such a ceramic film do not allow to consider the use of such a film for the subsequent deposition of a thin layer. Indeed, in addition to a lower resistance of the SiOx layer with respect to the thermal expansion stresses (with respect to a polymer layer), the SiOx type deposit is not sufficiently tight and hydrophobic to effectively protect the thin layers forming an electronic device vis-à-vis the rise of ionic solutions (efflorescences) from the substrate (2) of construction material (for example concrete type).
Des essais ont aussi été réalisés montrant que l'utilisation d'un plasma puisé était possible et permettait aussi de déposer du SiOx sur le béton sans affecter la rugosité. Dans les conditions du tableau (3), trois essais à des pulsations de 50, 100 et 200 Hz avec un plasma puisé à 50% on et 50% off ont permis de déposer une épaisseur moitié moindre.  Tests have also been carried out showing that the use of a pulsed plasma was possible and also made it possible to deposit SiOx on the concrete without affecting the roughness. Under the conditions of Table (3), three tests at 50, 100 and 200 Hz pulses with a plasma pulsed at 50% and 50% off made it possible to deposit a half-thinner thickness.
Enfin, d'autres essais ont montré qu'en faisant varier la dilution en oxygène il était possible de déposer une composition de polymères (3) de formule générale SiOxCy à des vitesses équivalentes voir supérieures à celles des dépôts décrits dans le tableau (3). Par exemple en suivant les conditions décrites dans le tableau (4), qui propose une dilution à seulement 20% en 02, on obtient une vitesse de dépôt de 13.5 nanomètres par minutes et la couche déposée est d'après l'XPS une couche de SiOi.58Co.25- Cet essai a permis de déposer 1 μηη de composition de polymères (3) sur les bétons de formulations (F1 ) et (F2), de manière à obtenir une rugosité après dépôt de 0.43 μηη en moyenne. Finally, other tests have shown that, by varying the oxygen dilution, it is possible to deposit a polymer composition (3) of general formula SiOxCy at speeds equivalent to or greater than those of the deposits described in Table (3). . For example, following the conditions described in Table (4), which proposes a dilution at only 20% in O 2 , a deposition rate of 13.5 nanometers per minute is obtained and the deposited layer is according to the XPS layer. of SiOi.58Co.25- This test made it possible to deposit 1 μηη of polymer composition (3) on the formulation concretes (F1) and (F2), so as to obtain a roughness after deposition of 0.43 μηη on average.
Par ailleurs, l'élasticité et la plasticité d'un tel film de polymère (3) de type SiOxCy, de même que ses propriétés très hydrophobes permettent d'envisager le dépôt ultérieur d'une couche mince (4) formant un dispositif électronique. En effet, le dépôt de type SiOxCy sera suffisamment étanche et hydrophobe pour protéger efficacement la couche mince (4) vis-à-vis des remontées de solutions ioniques (efflorescences) provenant du substrat (2) en matériau de construction (par exemple de type béton). Furthermore, the elasticity and the plasticity of such a SiOxCy-type polymer film (3), as well as its highly hydrophobic properties, make it possible to envisage the subsequent deposition. a thin layer (4) forming an electronic device. Indeed, the SiOxCy type deposit will be sufficiently tight and hydrophobic to effectively protect the thin layer (4) vis-à-vis the rise of ionic solutions (efflorescences) from the substrate (2) of construction material (for example of type concrete).
Tableau (4)  Table (4)
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Des plaques comprenant une composition de polymères (3) déposée selon les conditions décrites dans le tableau (4) ont ensuite été utilisées pour réaliser différents tests de dépôt d'une couche mince (4), décrits ci-après.  Plates comprising a polymer composition (3) deposited according to the conditions described in Table (4) were then used to perform various thin layer deposition tests (4), described below.
Procédé comparatif de dépôt d'une composition de polymères (3) par pulvérisation par air comprimé, dit traitement (T2) :  Comparative process for deposition of a polymer composition (3) by compressed air spraying, said treatment (T2):
Le procédé a été réalisé à 20°C et comprend, après une attente de 14 jours après le démoulage du béton à traiter, le dépôt, sur la face de l'élément de béton à traiter, d'une première couche d'un polymère acrylique dilué dans un solvant aqueux (correspondant au produit Solarcir Primer Protec™ commercialisé par la société Grace-Pieri).  The process was carried out at 20 ° C. and comprises, after waiting for 14 days after demolding the concrete to be treated, depositing, on the face of the concrete element to be treated, a first layer of a polymer acrylic diluted in an aqueous solvent (corresponding to Solarcir Primer Protec ™ product marketed by Grace-Pieri).
L'émulsion a été pulvérisée en une quantité de 40 g/m2. Ce procédé comprenait ensuite une attente de 24 heures à partir du séchage de la première couche, puis le dépôt d'une deuxième couche à base de polyuréthane (correspondant au produit Solarcir Protec Mat™ commercialisé par Grace-Pieri). Cette deuxième couche a été pulvérisée en une quantité de 80 g/m2. The emulsion was pulverized in an amount of 40 g / m 2 . This process then included a waiting time of 24 hours from the drying of the first layer, then the deposition of a second polyurethane-based layer (corresponding to the Solarcir Protec Mat ™ product marketed by Grace-Pieri). This second layer was sprayed in an amount of 80 g / m 2 .
Ce procédé de dépôt à partir du traitement (T2) a été effectué sur deux types de plaques en béton, l'un obtenu selon la formulation (F1 ) et l'autre obtenu selon la formulation (F2). Les plaques ont ensuite été utilisées pour réaliser les différentes tests et mesures décrits ci-après.  This deposition process from the treatment (T2) was carried out on two types of concrete slabs, one obtained according to the formulation (F1) and the other obtained according to the formulation (F2). The plates were then used to perform the various tests and measurements described below.
Etudes comparatives entre le traitement (T1 ) et le traitement (T2) :  Comparative studies between treatment (T1) and treatment (T2):
Durabilité de l'aspect visuel de surface :  Durability of the surface visual aspect:
Après avoir été revêtues, des plaques de béton réalisées selon les formulations (F1 ) et (F2) ont été stockées à 200°C pendant 2 heures sous vide partiel (pression < 0.1 atmosphère) pour vérifier la résistance à la déformation des surfaces dans un environnement contraignant, proche de celui requis pour le dépôt de couches minces (4). Une inspection visuelle a ensuite été réalisée pour examiner les surfaces des plaques et détecter de possibles défauts. Les résultats des inspections visuelles sont présentés dans le tableau (5) suivant : After being coated, concrete slabs made according to the formulations (F1) and (F2) were stored at 200 ° C. for 2 hours under partial vacuum (pressure <0.1 atmosphere) to check the resistance to deformation of the surfaces in a constraining environment, close to that required for the deposition of thin layers (4). A visual inspection was then performed to examine the plate surfaces and detect possible defects. The results of the visual inspections are presented in the following table (5):
Tableau (5)  Table (5)
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Les plaques de béton recouvertes avec le traitement (T1 ) ne présentent pas de taches ni de bulles alors que les plaques de béton recouvertes avec le traitement (T2) de comparaison présentent au moins un de ces défauts.  The concrete slabs covered with the treatment (T1) do not show any stains or bubbles while the concrete slabs covered with the treatment (T2) comparison have at least one of these defects.
Variation de la rugosité et résistance à la déformation :  Variation of roughness and resistance to deformation:
Des mesures de rugosité moyenne (paramètre Ra) de la face traitée des plaques de béton revêtues (et des plaques non revêtues) ont été réalisées avant et après stockage à 200°C pendant 2 heures sous vide partiel (pression < 0,1 atmosphère) pour vérifier la résistance à la déformation des surfaces dans un environnent contraignant, proche de celui requis pour le dépôt de couches minces (4). Les résultats des mesures de rugosité sont présentés dans les tableaux (6) et (7) suivants en fonction du type de formulation béton :  Measurements of average roughness (parameter Ra) of the treated face of the coated concrete plates (and uncoated plates) were carried out before and after storage at 200 ° C. for 2 hours under partial vacuum (pressure <0.1 atmosphere) to verify the resistance to deformation of the surfaces in a constraining environment, close to that required for the deposition of thin layers (4). The results of the roughness measurements are presented in the following tables (6) and (7) according to the type of concrete formulation:
Tableau (6) concernant les bétons fabriqués selon la formulation (F1 )  Table (6) for concretes manufactured according to the formulation (F1)
Plaque de béton avec le Concrete plate with the
Mesure par profilométrie de la Plaque de béton avec Profilometry measurement of the concrete slab with
traitement (T2) de rugosité moyenne (Ra) le traitement (T1 )  treatment (T2) average roughness (Ra) treatment (T1)
comparaison comparison
Avant stockage durant 2 heures 0,4 μηη 2,0 m Before storage for 2 hours 0.4 μηη 2,0 m
à 200°C et sous vide partiel (+/- 0.1 ) (+/- 0,5 m) at 200 ° C and under partial vacuum (+/- 0.1) (+/- 0.5 m)
Après stockage durant 2 heures 0,4 μηη After storage for 2 hours 0.4 μηη
> 5 m à 200°C et sous vide partiel (+/- 0.1 ) Tableau (7) concernant les bétons fabriqués selon la formulation (F2) > 5 m at 200 ° C and under partial vacuum (+/- 0.1) Table (7) for concretes manufactured according to the formulation (F2)
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Les bétons, quelle que soit leur formulation, recouverts par le traitement (T1 ) ne présentent pas de variation de rugosité moyenne (Ra) alors que les bétons recouverts par le traitement (T2) de comparaison présentent une plus forte déformation de surface ; le béton recouvert par le traitement (T1 ) est donc plus favorable au dépôt de couche mince (4).  The concretes, regardless of their formulation, covered by the treatment (T1) do not show a variation of average roughness (Ra) whereas the concretes covered by the treatment (T2) comparison show a greater surface deformation; the concrete covered by the treatment (T1) is thus more favorable to the deposition of thin layer (4).
Angle de mouillage ou de contact  Angle of anchorage or contact
Par l'expression « angle de contact » ou « angle de mouillage », on entend l'angle formé entre une interface liquide/vapeur et une surface solide.  By the term "contact angle" or "wetting angle" is meant the angle formed between a liquid / vapor interface and a solid surface.
La figure 1 illustre le principe de la mesure d'un angle de mouillage 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.  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 is the interface liquid / gas 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.
Pour effectuer la mesure de l'angle de mouillage, l'échantillon 12 est placé dans une salle à une température de 20°C et une humidité relative de 50 %. On dispose une goutte d'eau 14 ayant un volume de 2,5 μί 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 Kruss. Les mesures sont répétées cinq fois et la valeur de l'angle de contact mesurée entre la goutte d'eau et le support est égale à la moyenne de ces cinq mesures.  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%. There is a drop of water 14 having a volume of 2.5 μί on the surface 10 of the sample 12. The angle measurement is performed by an optical method, for example using a shape analysis device (English Drop Shape Analysis), for example the device DSA 100 marketed by Kruss. 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.
La mesure de l'angle de mouillage a été réalisée pour chaque formulation de béton avec le traitement (T1 ), ou avec le traitement (T2) ou sans traitement de surface en utilisant le dispositif de test de la figure 1 . Les résultats sont présentés dans le tableau (8) suivant : Tableau (8) The measurement of the wetting angle was carried out for each concrete formulation with the treatment (T1), or with the treatment (T2) or without surface treatment using the test device of FIG. 1. The results are presented in the following table (8): Table (8)
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Le béton, quelle que soit sa formulation, recouvert par le traitement (T1 ) est donc imperméable que le béton recouvert par le traitement (T2) de comparaison, et également plus imperméable que le béton non recouvert par un revêtement. La forte imperméabilité des plaques revêtues par le traitement (T1 ) traduit une très faible porosité ouverte de surface, ce qui est très favorable au dépôt de couches minces (4).  Concrete, whatever its formulation, covered by the treatment (T1) is impervious than the concrete covered by the treatment (T2) comparison, and also more impervious than the concrete not covered by a coating. The high impermeability of the plates coated by the treatment (T1) reflects a very low surface open porosity, which is very favorable to the deposition of thin layers (4).
Pour être capable de supporter un dépôt homogène de couches minces (4), notamment lors de phases de dépôt s'effectuant sous vide partiel (10"4 Torr) et avec une température du béton portée à environ 200°C (ou plus), le béton devrait avantageusement être : To be able to withstand a homogeneous deposition of thin layers (4), especially during deposition phases taking place under partial vacuum (10 "4 Torr) and with a concrete temperature brought to about 200 ° C (or more), the concrete should advantageously be:
- le plus lisse et ne pas présenter de déformation de surface (tableaux 5, 6 et 7),  - the smoothest and no surface deformation (Tables 5, 6 and 7),
- présenter une porosité ouverte de surface et une perméabilité aux liquides les plus faible possibles (tableau 8).  - have an open surface porosity and the lowest possible liquid permeability (Table 8).
A la lecture des résultats énoncés dans les tableaux ci-dessus, les bétons de formulation (F1 ) ou (F2) recouverts d'une composition de polymères (3) à partir du traitement (T1 ) (dépôt par technologie plasma) sont ceux qui présentent les meilleures caractéristiques de surface pour recevoir un dépôt de couche mince (4).  On reading the results given in the tables above, the formulation concretes (F1) or (F2) coated with a polymer composition (3) from the treatment (T1) (plasma technology deposition) are those which have the best surface characteristics for receiving a thin-film deposit (4).
Procédé de dépôt d'une couche mince (4) :  Process for depositing a thin layer (4):
Après avoir sélectionné une plaque de béton à ultra haute performance de formulation (F1 ) dont une surface a été revêtue d'une composition de polymères (3) à partir du traitement (T1 ), des essais de dépôt d'une couche mince conductrice (4) pour réaliser le contact arrière d'un dispositif électronique ont été réalisés avec différents matériaux et selon différents procédés.  After selecting an ultra-high performance concrete formulation plate (F1) whose surface has been coated with a polymer composition (3) from the treatment (T1), conductive thin film deposition tests ( 4) to make the rear contact of an electronic device have been made with different materials and according to different methods.
1 ) Essai de dépôt de Molybdène par pulvérisation cathodique (dépôt n°1 ) 1) Sputtering Molybdenum Deposition Test (Deposit No. 1)
Le dépôt a été effectué par pulvérisation cathodique sur deux substrats (2) de béton de formulation (F1 ) recouvert d'une composition de polymères (3) réalisée à partir du traitement (T1 ), sous une pression de 2 mTorr et un flux d'argon de 20 sccm à l'état de plasma. Le plasma d'Argon a été créé à l'aide de radiofréquences (13,56 MHz) d'une puissance de 300 W. The deposition was carried out by cathodic sputtering on two substrates (2) of formulation concrete (F1) covered with a polymer composition (3) made from the treatment (T1), under a pressure of 2 mTorr and an argon flow of 20 sccm in the plasma state. The Argon plasma was created using radio frequencies (13.56 MHz) with a power of 300 W.
Une fois ces paramètres stabilisés, la cible de Molybdène a été exposée au flux d'ions argon, ce qui a engendré une vitesse de dépôt de 22,2 nm/min. Les deux substrats (2) ont été montés sur un porte-échantillon rotatif qui tourne à 5 rpm environ, et laissé 13'30" sous le flux de molybdène pour obtenir une couche de 300 nm d'épaisseur.  Once these parameters were stabilized, the molybdenum target was exposed to the argon ion flux, resulting in a deposition rate of 22.2 nm / min. The two substrates (2) were mounted on a rotating sample holder which rotates at about 5 rpm, and left 13'30 "under the molybdenum flow to obtain a layer 300 nm thick.
En termes de rugosité, le Ra après dépôt est inférieur à 0,4 μηη ; la nouvelle surface ainsi obtenue est donc apte à supporter un futur dépôt de couches photovoltaïques à base de CZTS (de l'anglais copper zinc tin sulfide).  In terms of roughness, the Ra after deposition is less than 0.4 μηη; the new surface thus obtained is therefore able to support a future deposit of photovoltaic layers based on CZTS (copper zinc tin sulfide).
2) Dépôt d'or par évaporation sous vide (dépôt n°2) : 2) Deposition of gold by evaporation under vacuum (deposit n ° 2):
Le substrat (2) de béton de formulation (F1 ) recouvert d'une composition de polymères (3) réalisée à partir du traitement (T1 ) a au préalable été traité durant cinq minutes par un plasma d'02 généré à environ 0,1 mbar par des radiofréquences à 100 W, avec un flux d'02 de 5 sccm. The substrate (2) of formulation concrete (F1) coated with a polymer composition (3) made from the treatment (T1) has previously been treated for five minutes by a plasma of O 2 generated at about 0, 1 mbar by radio frequencies at 100 W, with a flow of 0 2 of 5 sccm.
Une fois ce traitement effectué, la chambre a été placée en vide secondaire (de 10 à 2 mbar). Le substrat (2) a alors été placé sous la source d'or lorsque la sublimation a commencé sous l'effet du chauffage provoqué par réchauffement d'un filament de tungstène.  After this treatment, the chamber was placed in secondary vacuum (10 to 2 mbar). The substrate (2) was then placed under the gold source when the sublimation started under the effect of heating caused by heating a tungsten filament.
Un dépôt de 150 nm d'épaisseur par évaporation de plus fines couches (4) d'or a été réalisé. En termes de rugosité, le Ra après dépôt est inférieur à 0,4 μηη.  A deposit of 150 nm thick by evaporation of thinner layers (4) of gold was made. In terms of roughness, the Ra after deposition is less than 0.4 μηη.
3) Qualité des dépôts : 3) Quality of deposits:
En appliquant une tension et en mesurant le courant, il a été possible de mesurer la résistance de ces dépôts métalliques de molybdène et d'or, et ainsi de remonter de manière très approximative à leur résistivité, notamment en utilisant la méthode de Van der Pauw. Une résistivité de l'ordre de 1 ,0 10"4 à 1 ,0 10"5 Q.cm a pu être mesurée. La nouvelle surface ainsi obtenue est donc apte à supporter un futur dépôt de couches photovoltaïques à base de CZTS. By applying a voltage and measuring the current, it was possible to measure the resistance of these molybdenum and gold metal deposits, and thus to go back to their resistivity in a very approximate way, notably by using the Van der Pauw method. . A resistivity of the order of 1 0 10 "4-1, 0 10" Q.cm 5 could be measured. The new surface thus obtained is therefore able to support a future deposit of photovoltaic layers based on CZTS.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Produit (1 ) comprenant : 1. Product (1) comprising:
- un substrat en matériau de construction (2),  a substrate of construction material (2),
- une composition de polymères (3) disposée sur tout ou partie de la surface du matériau de construction (2), la composition de polymères (3) étant déposée par dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma, et  a polymer composition (3) disposed on all or part of the surface of the building material (2), the polymer composition (3) being deposited by plasma-assisted chemical vapor or gas deposition, and
- une couche mince (4) destinée à former tout ou partie d'un dispositif électronique, notamment fonctionnant sur la base de l'effet photovoltaïque, et disposée sur tout ou partie de la composition de polymères (3).  - A thin layer (4) intended to form all or part of an electronic device, in particular operating on the basis of the photovoltaic effect, and disposed on all or part of the polymer composition (3).
Produit (1 ) selon la revendication 1 , dans lequel la couche mince (4) est déposée sur tout ou partie de la composition de polymères (3) par dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma. Product (1) according to claim 1, wherein the thin layer (4) is deposited on all or part of the polymer composition (3) by plasma-assisted chemical vapor or chemical vapor deposition.
Produit (1 ) selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la surface du substrat (2) sur laquelle est déposée la composition de polymères (3) présente une rugosité Ra avant dépôt de la composition de polymères (3) comprise de 0,5 μηη à 10 μηι, de préférence de 0,5 à 7 μηι, encore plus préférentiellement de 0,5 à 5 μηι, avantageusement de 0,5 à 3 μηι. Product (1) according to one of claims 1 or 2, wherein the surface of the substrate (2) on which is deposited the polymer composition (3) has a roughness Ra before deposition of the polymer composition (3) included 0.5 μηη at 10 μηι, preferably from 0.5 to 7 μηι, more preferably from 0.5 to 5 μηι, advantageously from 0.5 to 3 μηι.
Produit (1 ) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel la surface du substrat (2) sur laquelle est déposée la composition de polymères (3), présente une rugosité Ra après dépôt de la composition de polymères (3) comprise de 0,1 μηη à 5 μηι, de préférence de 0,Product (1) according to one of claims 1 to 3, wherein the surface of the substrate (2) on which is deposited the polymer composition (3) has a roughness Ra after deposition of the polymer composition (3) included from 0.1 μηη to 5 μηι, preferably from 0,
2 à 3 μηι, encore plus préférentiellement de 0,2 to 3 μηι, still more preferably 0,
3 à 1 μηι, avantageusement de 0,3 to 1 μηι, advantageously 0,
4 à 0,6 μηι. 4 to 0.6 μηι.
5. Produit (1 ) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la composition de polymères (3) forme un film polymère. 5. Product (1) according to one of claims 1 to 4, wherein the polymer composition (3) forms a polymer film.
6. Produit (1 ) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel le matériau de construction (2) est un béton. 6. Product (1) according to one of claims 1 to 5, wherein the building material (2) is a concrete.
7. Procédé de revêtement d'un substrat en matériau de construction (2), notamment du béton, comprenant une étape de dépôt d'une composition de polymères (3) par dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma sur tout ou partie de la surface du substrat en matériau de construction (2) et une étape d'application d'une couche mince (4) destinée à former tout ou partie d'un dispositif électronique, notamment fonctionnant sur la base de l'effet photovoltaïque, et disposée sur tout ou partie de la composition de polymères (3). 7. A process for coating a substrate of construction material (2), especially concrete, comprising a step of depositing a polymer composition (3) by plasma-assisted chemical vapor or gas-phase chemical deposition on all or part of the surface of the substrate of construction material (2) and a step of applying a thin layer (4) intended to form all or part of an electronic device, in particular operating on the basis of the photovoltaic effect, and disposed on all or part of the polymer composition (3).
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étape d'application de la couche mince (4) est réalisée par dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma. 8. The method of claim 7, wherein the step of applying the thin layer (4) is performed by plasma-assisted chemical vapor deposition or vapor deposition.
9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel le dépôt chimique en phase vapeur ou gazeuse assisté par plasma utilise un mélange de gaz argon+oxygène ou un mélange de gaz comprenant de l'ammoniaque. The method of claim 8, wherein the plasma-assisted chemical vapor or chemical vapor deposition utilizes an argon-oxygen gas mixture or a gas mixture comprising ammonia.
10. Procédé selon l'une des revendications 7 à 9, comprenant en outre une étape de pré-traitement par technologie plasma de la surface du substrat en matériau de construction (2) avant dépôt de la composition de polymères (3). The method according to one of claims 7 to 9, further comprising a plasma technology pretreatment step of the substrate surface of construction material (2) prior to deposition of the polymer composition (3).
1 1 . Procédé selon l'une des revendications 7 à 10, comprenant en outre une étape de post-traitement par technologie plasma de la composition de polymères (3), en utilisant un mélange de gaz argon+oxygène ou un mélange de gaz comprenant de l'ammoniaque. 1 1. The method according to one of claims 7 to 10, further comprising a plasma technology post-treatment step of the polymer composition (3), using an argon + oxygen gas mixture or a gas mixture comprising ammonia.
12. Elément pour le domaine de la construction comprenant un produit (1 ) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6. 12. Element for the field of construction comprising a product (1) according to any one of claims 1 to 6.
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