Brevet FR2000671A1 — publié le 19690912

La présente invention se rapporte à la fabrication de produits ou éléments moulés ou coulés en matière à base de ciment, par exemple pour le béton, le mortier et équivalents. Les moules et coffrages utilisés dans la fabrication des moulages et éléments coulés eh béton sont réalisés à partir de diverses matières telles que, par exemple, les panneaux durs de bois reconstitué, les panneaux isolants, le bois, le contreplaqué, l'acier, diverses sortes de matières plastiques et les revêtements de moules qui ne servent qu'une fois. I1 est habituel dans les moulages à répétition de traiter la surface du moule ou le coffrage au moyen d'une huile de démoulage afin de faciliter le démoulage du béton après la prise et pour garantir la séparation aisée entre le produit moulé ou coulé et le moule ou coffrage.Les huiles de démoulage qui étaient utilisées jusqu'à présent à cet effet sont généralement comprises dans les cinq catégories suivantes, chacune de ces catégories ayant une influence différente sur la surface du moulage ou élément coulé en béton obtenu (a) Huiles de démoulage pures. Ce sont simplement des huiles qui ne contiennent aucun autre additif. L'utilisation dthuiles pures augmente la présence de trous ou soufflures, c'est-à-dire de produits petites cavités individuelles qui se forment dans les surfaces des/ moules ou éléments coulés en béton obtenus. (b) Huiles de démoulage contenant des émulsifiants. L'huilage excessif conduit à un ralentissement de la prise du ciment (la couche superficielle du moulage ou élément moulé résultant manquant alors de durée) et un changement de coloration par hydratation (le moulage ou élément coulé produit présentant des zones superficielles ombrées comportant une transition progressive entre les zones claires et les zones sombres). (c) Emulsions crémeuses de démoulage. Ce sont des émulsions eau-dans-l'huile dans lesquelles la phase externe ou continue est l'huile. (d) Emulsions hydrosolubles. Ce sont des émulsions huile-dansl'eau et elles tendent à provoquer un grave ralentissement de la prise et un changement de coloration par hydratation. (e) Peintures isolantes. La fréquence des soufflures risque d'être augmentée par l'utilisation de ces matières, par suite d'une réduction de la porosité. En dehors des inconvénients particuliers, énumérés ci-dessus, d'autres inconvénients généraux qui résultent de l'utilisation d'huile de démoulage sont les suivants 1. Les huiles de démoulage risquent de donner lieu 9 un changement de coloration dû à l'huile. Ceci consiste en une coloration marron ou crème de la peau superficielle du moulage ou élément coulé en béton, coloration qu'il n'est pas possible d'éliminer. 2. Une seule application d'huile de démoulage ne suffit que pour un moulage ou élément coulé en béton et il est donc nécessaire de répéter l'application après chaque opération de moulage ou de coulée. 3; Lorsqu'on utilise des moules ou coffrages absorbants (par exemple en bois), l'huile de démoulage doit être appliquée juste avant la coulée pour être efficace, Ceci signifie qu'on ne peut traiter qu'une surface limitée à chaque fois avant l'utilisation. 4. Un grand nombre des huiles de démoulage tendent à être lavées de la surface du moule ou du coffrage par la pluie lorsque la préparation et/ou la coulée sont exécutées en plein air. Lorsqu'on utilise des moules fermés à leur partie inférieure, ceci risque d'entratner l'accumulation d'huile de démoulage en une flaque ou bain dans le fond du moule. La présente invention est basée sur la découverte que le graphite et d'autres agents de démoulage solides, c'est-à-dire des agents qui ont la faculté de se comporter comme agents de séparation entre les surfaces des moules et coffrages et les surfaces des matières à base de ciment telles que le béton, peuvent être fixés sous la forme de films ou enduits cohérents aux surfaces des moules de coffrage destinés à être utilisés pour le moulage et la coulée du béton et autres matières à base, de ciment, et qu'on peut ainsi éviter la nécessité d'utiliser des huiles de démoulage telles que celles décrites plus haut. Suivant un premier aspect, l'invention a pour objet un moule ou coffrage destiné à être utilisé pour le moulage ou la coulée du béton et autres matières à base de ciment, l & surface du moule ou coffrage qui, à l'utilisation, est en contact avec le béton ou autre matière à base de ciment étant revêtue d'un film ou enduit cohérent d'un agent de démoulage solide qui, à l'utilisation, sert à faciliter la séparation des moulages ou éléments coulés du moule ou coffrage. Suivant un autre aspect, l'invention a pour objet un procédé de préparation d'un moule ou coffrage (suivant la définition cidessus) dans lequel un agent de démoulage solide (suivant la défi nition ci-dessus) est déposé sous la forme d'un film ou enduit cohérent sur la surface du moule ou coffrage qui, à l'utilisation, entre en contact avec le béton ou autre matière à base de ciment. L'invention a encore pour autre objet un procédé de moulage ou de coulée du béton ou autre matière à base due ciment, dans lequel on introduit une composition contenant du ciment (par exemple propre à la production d'un béton ou mortier) dans un moule ou coffrage et on la laisse prendre dans ce dernier, les surfaces du moule ou coffrage qui sont en contact avec la composition étant revêtues d'un film ou enduit cohérent d'un agent de démoulage solide (suivant la définition donnée ci-dessus). Les agents de démoulage solides doivent être en général constitués par des matières solides ayant une faible résistance au cisaillement combinée avec une bonne inertie chimique afin qu'il ne se produise pas d'interaction avec le béton ou autre matière à base de ciment. Le graphite présente une faible résistance au cisaillement et possède une structure lamellaire inerte et il constitue donc un agent de démoulage solide préféré. D'autres agents de démoulage solides préférés destinés à être utilisés suivant l'invention comprennent, par exemple, le talc, la vermiculite, l'argile et le mica. La dimension des particules de l'agent de démoulage solide qui est déposé sur les moules ou coffrages est de préféren- ce inférieure à 0,25 mm, du fait qu'on éprouve des difficultés pour obtenir un revêtement satisfaisant avec des dimensions de particules plus grandes.La dimension moyenne des particules de l'agent de démoulage solide est avantageusement non supérieure à 50/u et, dans le cas de graphite, elle est de préférence non supérieure à 10/u une dimension moyenne de particules d'environ 1/u étant particulièrement préférée pour le graphite. L'agent de démoulage scinde est avntageusement fixé sur les moules ou coffrages à l'aide d'un agent de liaison approprié. L'agent de liaison doit avantageusement être insoluble dans l'eau et les résines organiques, les hydrates de carbone et les polymères tels que l'acétate de polyvinyle se sont révélés particulièrement utiles à cet effet. Le graphite ou autre agent de démoulage solide est de préférence déposé sur les moules et coffrages sous la forme d'une dispersion dans un véhicule liquide voiatil approprié, ladite dispersion contenant également l'agent liant. On dépose uniformément un revêtement de cette dispersion, puis le véhicule liquide s'évapore pour laisser l'agent de démoulage solide fixé au moule ou coffrage.Le véhicule liquide est avantageusement une matière ayant une vitesse d'évaporation relativement élevée, par exemple un alcool dénaturé industriel, l'alcool isopropylique, le "white spirites' ou des fractions volatiles du pétrole. On peut utiliser l'eau comme véhicule liquide, auquel cas l'agent liant est de préférence utili sé sous la forme d'une émulsion à base d'eau, par exemple d'une émulsion aqueuse d'acétate de polyvinyle, afin de former un film d'agent de démoulage résistant à l'eau. Toutefois, liteau tend à accentuer le grain de certaines surfaces des moules et coffrages (par exemple du bois) en donnant ainsi lieu à des défauts superficiels indésirables dans les moulages et éléments en béton obtenus. L'un des avantages qu'il y a à utiliser l'eau plutôt que les liquides organiques mentionnés plus haut, comme véhicule liquide, est son ininflammabilité. Le graphite ou autre agent de démoulage solide est dispersé dans le véhicule liquide, la dimension moyenne préférée pour les particules dispersées n'étant pas supérieure à 50/u ainsi qu'on l'a indiqué plus haut. Les dispersions plus gros sières peuvent donner lieu à des enduits rugueux ayant un faible pouvoir couvrant. On choisit de préférence un agent liant qui sert également d'agent dispersant ou de mise en suspension pour maintenir le solide en dispersion pendant le stockage et pour éviter la floculation et les agglutinations qui pourraient entrainer la formation d'enduits superficiels rugueux et d'un faible pouvoir couvrant. On peut citer comme exemple d'un agent liant de ce type la " Rosin", qui est vendue par Hercules Powder Company, En variante, on peut incorporer un agent tensio-actif séparé dans la dispersion si l'on désire éviter la floculation et l'agglutination. La dispersion utilisée pour enduire les moules et coffrages suivant la présente invention a de préférence une teneur en solides comprise entre 0,1 et 50 1 en poids, avantageusement entre 0,5 et 10 % en poids, la teneur préférée, dans ces limites, dépendant de la dimension des particules de l'agent de démoulage solide et également du procédé d'application de la dispersion que l'on devra adopter. On a constaté qu'une-teneur de 2 0 en poids de graphite ayant une dimension moyenne de particules d'environ 1 micron était particulièrement bien appropriée dans les dispersions destinées à être appliquées à la brosse tandis que la teneur de 1 0 en poids du même graphite convient particulièrement dans les dispersions destinées à être appliquées par pulvérisation. La dispersion est convenablement appliquée à la-brosse et, à cet effet, les propriétés rhéologiques de la dispersion doivent être ajustées convenablement par des techniques bien connues dans la composition des peintures. Les propriétés rhéologiques peuvent naturellement être modifiées éventuellement pour stadapter à d'au -tres procédés d'application. Une dispersion particulièrement préférée pour l'utilisation dans le procédé suivant l'invention est une dispersion colloldale de graphite dans un alcool dénaturé industriel. L'expérience a montré que l'utilisation d'une telle dispersion colloïdale contenant un hydrate de carbone insoluble dans l'eau comme agent de liaison a apporté les avantages suivants dans la coulée du béton 1. Une seule application de cette dispersion colloïdale donne un enduit de démoulage satisfaisant pour quatre coulées, 2. Sur un prix de revient global (y compris la main d'oeuvre pour l'application des enduits), le prix de revient par coulée, lorsqu'on utilise la dispersion colloïdale comme agent de démoulage, est inférieur à un tiers du prix de revient en utilisant une huile de démoulage classique. 3. Après évaporation du liquide formant véhicule, l'hydrate de carbone insoluble dans l'eau formant liant fixe le graphite pour former un film cohérent présentant une bonne adhérence sur le substrat. Une forte pluie n'enIe'-e pas le revêtement et n'a aucun effet préjudiciable sur les propriétés de démoulage. 4. Le graphite n'est pas notablement absorbé par les substrats poreux et on a obtenu après séchage un film superficiel raisonnablement permanent qui résiste à la manipulation. On a ainsi pu enduire le coffrage sous abri puis le monter pour la coulée. En outre, étant donné qu'il ntest pas nécessaire de-culer aussitôt après l'enduction du graphite, comme c'est le cas avec les huiles de démoulage-, on peut enduire avant l'utilisation un grand nombre de moules ou de grandes surfaces de coffrage. 5. On peut éviter le tachage permanent des surfaces de béton. Avec l'utilisation d'agents de démoulage solides tels que le talc, il ne se produit pas de taches. Avec les agents de démoulage solides tels que le graphite, les taches qui peuvent se produire peuvent être éliminées par lavage.ou brossage, contrairement à la coloration par l'huile qui est définitive. 6. On obtient un bon fini superficiel exempt de trous et soufflures. L'aptitude de la dispersion de graphite à former un enduit de faible porosité et relativement uniforme sur la surface des matières poreuses est particulièrement importante car l'absorption des huiles de démoulage par les matières poreuses, en particulier par le bois et les panneaux de bois reconstitués durs conduit, non seulement à une diminution de l'efficacité de l'agent de démoulage, mais, de plus, à des défauts superficiels dus à une variation du degré d'absorption sur la largeur ou la longueur de la surface du moule ou du coffrage, ce qui entraîne des variations de la nuance de couleur de la surface de béton. Toutefois, une trop grande diminution de la porosité pourrait entrainer un accroissement de la fréquence des trous et soufflures.Etant donné que les surfaces de béton observées dans les essais exécutés par la Demanderesse é- taient exemptes de soufflures, on peut en conclure, soit que l'enduit donnait une porosité juste suffisante pour laisser l'air em prisonné s'échapper, soit que les propriétés lubrifiantes extreme- ment bonnes du film de graphite facilitait le mouvement du béton sur la surface du moule ou du coffrage, et laissait l'air emprisonné s'échapper vers le haut. 7. On utilise des moules en matière plastique pour la production des éléments coulés en béton, mais lorsque ces moules ont une surface très polie, le béton tend fréquemment à se craqueler, c'est-à-dire à former un réseau de fines fissures superficielles. L'application d'un film de graphite cohérent réduit généralement le poli et donne un élément moulé pratiquement exempt de craquelures. Les exemples donnés ci-dessous sont illustratifs de dispersions colloïdales qui peuvent être utilisées pour l'application d'enduits de démoulage solides sur les surfaces des moules et coffrages à béton suivant l'invention. EXEMPLE 1. Graphite (dimension moyenne des particules 1 micron) 100 g W.W. Rosin* (vendue par Hercules Powder C9mpany) 10 g Alcool dénaturé industriel 390 g Les ingrédients de la dispersion sont mélangés puis traités an broyeur à boulets pendant plusieurs heures jusqu'à ce que le graphite soit dispersé. En utilisation, la dispersion peut être diluée éventuellement avec des alcools dénaturés industriels. *Colophane du type acide abiétique. EXEMPLE 2. La dispersion décrite à l'exemple 1 peut contenir de l'acétone, par exemple, comme dans la composition suivante Graphite (dimension moyenne des particules l/u) 20 g W.W. Rosin 2g Acétone 4g Alcool dénaturé industriel 74 g EXEMPLE 3. Talc 23,2 g W.W. Rosin (vendue par Hercules Powder Company) 2,77 g Acétone 4,00 g Alcool dénaturé industriel 70,03 g On a réalisé une dispersion comme décrit à l'exemple 1, la dimension moyenne approximative des particules du talc étant de 50/u. - REVENDICATIONS. 1 - Un moule ou coffrage pour le moulage ou la coulée du béton ou autre matière à base de ciment, caractérisé en ce que la surface de ce moule ou coffrage qui, à l'utilisation, est en contact avec le béton ou autre matière à base de ciment est revêtue d'un film ou enduit cohérent d'un agent de démoulage solide qui, à l'utilisation, sert à faciliter la séparation entre le moulage ou l'élément coulé et le moule ou coffrage. 2,- Un moule ou coffrage suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'agent de démoulage solide comprend du graphite, du talc, de la vermiculite, du mica ou une argile. 3 - Un moule ou coffrage suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la dimension des particules de l'agent de démoulage solide est inférieure à 0,25 mm. 4 - Un moule ou coffrage suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la dimension particulaire moyenne en poids, de l'agent de démoulage solide n'est pas supérieure à 50/u. 5 - Un moule ou coffrage suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'agent de démoulage solide est du graphite ayant une dimension particulaire moyenne, en poids, non supérieure à 10/u. 6 - Un procédé de préparation d'un moule ou coffrage suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on dépose un agent de démoulage solide, tel que défini à la revendication 1, sous la forme d'un film ou enduit cohérent sur la surface du moule, ou coffrage, qui, à l'utilisation, est en contact avec le béton ou autre matière à base de ciment. 7 - Un procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que l'agent de démoulage solide est appliqué sur la surface du moule ou-coffrage sous la forme d'une dispersion dans un véhicule liquide volatil, cette dispersion contenant un agent de liaison servant à fixer l'agent de démoulage solide à la surface du moule ou coffrage. 8 - Un procédé suivant la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite dispersion a une teneur en matières solides comprise entre 0,1 et 50 0 en poids. 9 - Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que ladite dispersion a une teneur en matières solides comprise entre 0,5 et 10 aW en poids. 10 - Un procédé-de moulage ou de coulée du béton ou autre matière à base de ciment, caractérisé en ce qu'on introduit une composition contenant du ciment pour la préparation du béton ou autre matière, dans un moule ou coffrage et qu'on laisse cette composition prendre dans ce moule, les surfaces du moule ou coffrage en contact avec la composition étant revêtues d'un film ou enduit cohérent d'un agent de démoulage solide, tel que défini à la revendication 1.