Brevet FR2249053A1 — publié le 19750523

La présente invention est relative à une composition de revêtement, pour obtenir des couches protectrices contre le feu, isolantes et amortissant le son, directement sur des éléments de construction ou sur des supports d'isolation sous forme de feuilles préfabriquées, de corps moulés etc., ladite composition de revêtement comprenant une laine minérale, de préférence de la laine d'amiante, dont les fibres sont revêtues avec un film protégeant lesdites fibres de la réaction alcaline du ciment, et du ciment comme liant pour la laine minérale, ladite composition étant destinée à être mélangée avec une quantité d'eau nécessaire pour lier le ciment, ledit mélange s'effectuant, au plus tat, quelques heures avant le rev8tement et de préférence durant celui-ci. Il est connu d'utiliser des fibres dtamwante en combinai- son avec un liant quelconque, de préférence du ciment, ledit mé- lange de fibre et de liant étant appliqué par pulvérisation à l'aide dtun appareillage spécial prévu à cet effet Cependant le risque, pour les personnes effectuant ladite pulvérisation, d'être attaqué par l'amiante, a conduit à chercher un produit de remplacement de l'amiante pulvérisée. On a ainsi proposé d'utiliser de la laine minérale avec du ciment comme liant. Le ciment donne lieu, toutefois, à une réaction alcaline en présence dthumiditd et peut attaquer la laine minérale, entraînant la désagrégation du matdrizu isolant. I1 a Vgalement été proposé de remplacer le ciment comme liant avec un gypse de l'espèce qui ne contient pas ou qui contient de très faibles quantités de CaO libre et ayant de ce fait en solution aqueuse, des réactions acides ou faiblement alcalines, avec un pH approximativement compris entre 6 - 7,5, tel que par exemple le gypse de modelage. Dans de nombreux cas, les fibres minérales liées par le gypse constituent une matière de remplacement satisfaisante de l'amiante pulvérisée. On a constaté, toutefois, dans certaines utilisations, que l'usage de gypse à titre de liant entraînait certains inconvénients.On peut noter, par exemple, son utilisation pour l'isolation de turbines de vapeur ou de tuyaux d'échappement, c'est-à-dire de matériaux qui endurent, dans de tels cas, continuellement des températures plus élevées que souhaitées. Le gypse n'est pas adapté comme liant, en raison du fait que le gypse sous forme de dihydrate, est converti en hémihydrate k environ 1800 C. La conversion démarre effectivement, cependant, k environ 11000, et réduit de ce fait, la capacité liante du gypse. De plus, une résistance plus importante que celle du gypse, peut être nécessaire dans des environnements humides ou de vapeur. Les inconvénients cités ci-dessus, de compositions de revêtement contenant de la laine minérale pure avec respectivement du ciment ou du gypse à titre de liant, peuvent être éliminés suivant la-pré- sente invention par l'utilisation de composition de revêtement, du type mentionné dans l'introduction, essentiellement caractérisée par le fait que ledit revêtement est formé d'ions aluminate adsorbés sur la surface des fibres utilisées. La présente invention rend ainsi possible l'utilisation de ciment comme liant pour laine minérale en utilisant de la laine minérale et de préférence de la laine d'amianteS dont les fibres ont été traitées au préalable de façon à porter un film mince de protection, résistant à la réaction alcaline du ciment. Dans 11 ouvrage "A.T. Green Book (1954)" il est décrit une méthode, selon laquelle on peut renforcer la résistance du vernis de porcelaine contre les détergents ayant une réaction alcaline tel que par exemple Na2C03. I1 est mentionné que 1% d'aluminate de sodium (pris par rapport au poids de détergent) réduit l'attaque des détergents alcalins, sur la surface du vernis k un niveau négligeable. L'attaque alcaline est considérée comme entraînant une rupture directe du réseau du vernis, entratnant la formation d'un complexe de poids moléculaire faible qui se dissout dans la solution et laisse la surface du verre libre pour d'autres attaques. En définitive,toutefois, les produits de réaction sont souvent concentrés sar la surface du verre, ce qui retarde ou arrête l'attaque continue. Toutefois, lorsqu'il existe des ions aluminate dans la solution, la surface du verre est revêtue au départ en raison de la copolymérisation entre Si4+, A13+ et OH par un film ayant une très bonne résistance k l'attaque alcaline et qui protège, de ce fait, la surface du verre de telles attaques. La composition de revêtement suivant la présente invention, contient une laine minérale qui est de préférence, de la laine d'amiante à fibres courtes et fines, dont plusieurs qualités adéquates existent sur le marché. Le ciment utilisé comme liant, est du ciment Portland usuel ou du ciment b mais on peut utiliser d'autres types de ciment. Lors de la prise et du durcissement du ciment Portland, l'eau sous forme d'hydrate s'évapore dans une gamme de températures comprises entre 3500C k environ 7500 C, et lors de la prise et du durcissement du ciment d'aluminateS l'eau sous la forme mentionnée ci-dessus, s'évapore entre environ 3500C et environ 8000C. L'eau sons forme dthydrate dans le gypse s'évapore d'autre part, entre llOC et 1800C, C4 est pour cette raison que l'isolation de la laine minérale contenant du ciment comme liant, présente une résistance k la température nettement plus élevée qu'une isolation à base de laine minérale contenant du gypse comme liant.On constate, par ailleurs, que l'isolation k base de laine-minérale et de ciment présente une résistance plus élevée que l'isolation de laine minérale liée par le gypse, en atmosphère fortement humide, et on préfère pour cette raison la première isolation lorsqu'on prévoit la présence de grande quantité d'humidité1 comme par exemple au cours d'une condensation élevée0 Une substance adéquate pour revêtir les fibres de laine minérale, forme plus ou moins bien, en solution, des composés chimiques avec les ions silicate sur la surface de la laine minérale, ladite substance pouvant également être adsorbée sur ladite surface. Dans les deux cas, on constitue un film résistant aux alcalis, proté geant, de ce fait, la laine minérale. I1 en résulte que la substance doit être soluble dans l'eau å température ambiante. Des exemples de telles substances sont des aluminates de métaux tels que par exemple l'aluminate de sodium. Lorsquton choisit la substance, il est nécessaire de faire attention pour éviter les effets secondaires indésirables. Le rapport en poids du ciment k la laine minérale revêtue par le film de protection, dans la composition de revêtement peut varier dans une gamme plus large. Cependant il est très souhaitable d'utiliser moins qu'environ 20 en poids de ciment et approximati- vement 40% en poids de laine minérale revêtue avec le film protecteur, pris par rapport au poids de la composition de revêtement sèche. Ainsi, le rapport en poids de ciment k la laine minérale revêtue par le film protecteur, est compris entre environ 1:4 et 3:2. On utilise de préférence 30 b 50% en poids de ciment et 70 à 50 en poids de laine minérale revêtue. I1 est relativement difficile de voir ou mesurer l'attaque du ciment sur les fibres de laine minérale en raison du iait que celles-ci sont entourées complètement par le ciment. Ainsi un essai a été mis au point avec de la laine minérale revêtue et de la laine minérale non tråitée, ledit essai consistant à immerger deux échantillons de laine minérale dans une solution b 10% de NaOH pendant une durée de deux mois. Après cette période, les fibres ont été comparées au moyen d'un microscope électronique, il a été trouvé une amélioration notable de la résistance aux alcalis des fibres traitées avec l'alumine, on a en effet trouvé que leur surface ne comportait pas l'attaque profonde de la surface des fibres non traitées. Pour que le ciment puisse jouer son rôle de liant dans la composition de revêtement, il est nécessaire d'ajouter de l'eau. L'eau est ajoutée au plus tot quelques heures avant le revêtement, mais de préférence pendant ledit revêtement. Cette addition dteau,au moment du revêtement, est possible en utilisant un dispositif de pulvérisation connu antérieurement, ayant des entrées séparées pour l'eau et la composition de revêtement. La quantité d'eau ajoutée peut être au plus égale au poids de la composition de revêtement, alors que la limite inférieure dépend du type de ciment utilisé, et peut être calculée à partir des informations obtenues des essais standards effectués par le fabricant du ciment. La quantité la plus faible d'eau nécessaire pour que le ciment utilisé dans les compositions de revêtement puisse lier la laine minérale, peut naturellement, également être ddterminée par des essais pratiques avec la qualité de ciment choisi Le film protecteur en substance résistant aux alcalis qui est nécessaire pour la laine minérale (laine d'amiante), pour la composition-de revêtement peut être appliqué sur les fibres suivant plusieurs méthodes. Un exemple d'une telle méthode est indiqué ci-dessous. Les compositions de revêtement suivant la présente invention sont utilisables soit par pulvérisation directe sur les éléments de construction ou sur les supports d'isolation, ou sous forme de support en feuilles préfabriquées, corps moulés etc.., mais il est également possible si on le désire, de choisir d'autres méthodes de revêtement que la pulvérisation telles que par exemple, des plaques, des dalles ou des moulages préfabriqués. Exempl e De la laine d'amiante est immergde dans une solution d'aluminate de sodium b environ 5% et est maintenue dans cette solution pendant environ 5 minutes. Dans une solution plus concentrée, le -temps peut titre raccourci. Après que la laine ait été extraite de la solution, celle-ci est centrifugée pour éliminer les restes de solution libre sur les fibres. Pendant que la laine d'amiante est encore dans la centrifugeuse, celle-ci est rincée par de liteau pulvérisée dans le centre de la centrifugeuse. Après arrêt de l'addition d'eau, ;'eau restante, est éliminée en continuant la centrifugation, suivie dtun séchage complet dans un dispositif spécial de séchage. Les fibres de laine d'amiante traitées suivant le procédé ci-dessus, sont utilisables dans une composition suivant l'invention, en raison du fait qu'elles présentent une bonne résistance à l'atta- que alcaline. L'avantage spécial de la méthode décrite, est que les fibres revêtues åvec les films protecteurs ne présentent aucune tendance de s'agglomérer, ce qui aurait puavoir lieu-si les fibres avaient été revêtues avec un film protecteur plastique. Lorsque les fibres adhèrent l'une à l'autre, leur utilisation est plus difficile. REVENDICATIONS 1. Composition de revêtement pour obtenir des couches protectrices contre le feu, isolantes et amortissant le sons directement sur les éléments de construction ou des supports d'isolation sous forme de feuilles préfabriquées, corps moulés, etc., lesdites compositions de revêtement comprenant de la laine minérale de préférence de la laine d'amiante, dont les fibres ont été revêtues avec un film protégeant les fibres de la. réaction alcaline, et du ciment, le ciment étant utilisé comme agent liant pour la laine minérale, ladite composition étant destinée b être mélangée avec une quantité d'eau nécessaire pour lier le ciment, ledit mélange s'effectuant au plus tst quelques heures avant le revêtement et de préférence pendant celui-ci, caractérisé par le fait que ledit revêtement est constitué d'ions aluminate adsorbes sur la surface des fibres utilisées. 2. Composition de revêtement suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que le rapport en poids ciment k la laine minérale restitue par le film protecteur, n'est pas infé- rieur b environ lt4 et non supérieur à environ 3:2.