Brevet FR2225391A1 — publié le 19741108

L'invention concerne un mélange sec de matériaux, capable d'être conservé et qui sert, après mélange avec de l'eau, à la préparation d'une masse applicable à la spatule. L'invention a pour objet de créer un mélange de matériaux de cette nature qui permette, par mélange avec une quantité plus ou moins importante d'eau, ou d'une solution aqueuse, de préparer une masse applicable à la spatule, masse plus ou moins plastique, collante ou moussante qui durcisse, après avoir été déposée sur un support, en un revêt tement solide de structure spongieuse et qui présente grâce aux nombreuses petites bulles qu'elle offre unegrande capacité d'isolation thermique, de sorte~qutelle soit adaptée en particulier pour être utilisée comme couche protectrice sur des parois et support s en acier à protéger contre la chaleur et le feu ou comme couche isolante de tuyaux qui doivent être protégés contre des pertes de chaleur. A cet effet, l'invention propose un mélange de matériaux de la nature ci-dessus décrite, caractérisé en ce que le mélange sec contient une proportion relativement élevée de liants minéraux en poudre, des liants organiques en quantité relativement faible mais suffisante pour rendre la masse collante à l'état humide, ainsi qu'une substance capable de dégager des gaz par addition, au mélange, de réactifs aqueux en proportions adaptées. Une masse présentant cette composition commencé à gonfler dés qu'on ajoute de l'eau. Selon la quantité d'eau ou de solution aqueuse ajoutée, la masse spongieuse atteint une plasticité plus ou moins grande; on peut donc la rendre apte à être pompée, vaporisée ou spatulée comme on le désire, et grâce à son pouvoir adhésif, elle adhère bien sur la surface sur laquelle on la dépose. Au bout d'une heure environ, le gonflement de la masse est terminé et elle arrive à l'état sec et solide après un ou plusieurs jours même si elle a été déposée sous forme d'une couche épaisse. Cette couche possède une grande résistance mécanique et forme une excellente isolation thermique et une excellente protection ignifuge. On peut régler la proportion de gaz développé en choisissant la nature et la quantité de la substance qui émet ces gaz. Si l'on attache une importance particulière à la résistance mécanique, le développement gazeux dans la masse ne doit pas être trop important. Si, au contraire, on n'attache pas une importance particulière à la résistance mécanique, par exemple s'il stagit de remplir de grands volumes avec le matériau isolant, on peut obtenir que le volume de la masse soit trois à quatre fois celui de la masse sèche mise en oeuvre conformément à l'invention. Le liant minéral contenu dans le mélange de matériaux contient de préférence un ciment qui peut être éteint avec de l'eau (hydrauXic mortar), de la chaux (lime mortar), du plâtre et/ou du stuc. Le ciment peut être en particulier du ciment Portland ou du ciment alumineux. Le liant organique contenu dans le mélange peut être un dérivé hydrosoluble de la cellulose, un ester de polyvinyle et/ou un polyacrylate. Comme réactif capable d'émettre le gaz, on utilise de préférence la poudre d'aluminium. Un mode de réalisation préféré du mélange conforme à l'invention contient du ciment Portland, une charge contenant du silicium, comme du sable de quartz, de la poudre d'aluminium, un éther de cellulose et de l'acétate de polyvinyle. En outre, un mélange conforme à l'invention peut contenir également du verre finement broyé capable de couler. I1 peut contenir également de l'amiante. Alors que le sable de quartz est une charge pure, que la dolomie calcinée ou non possède une réaction alcaline et peut ainsi avoir une certaine influence sur les autres composants en présence d'eau, le verre, sous forme de poudre ou de fibres, bien que ne possédant aucune action chimique sur la masse humide, peut être d'une grande importance dans les couches isolantes terminées lorsque celles-ci sont exposées au feu ou à des températures très élevées. Alors, le verre commence à fondre et agit comme colle ou réactif d'étanchéité qui s'allie aux autres composants difficilement fusibles, qui perdraient autrement leur solidité à cause de la chaleur et tomberaient en poussière. L'amiante a de l'importance à plusieurs points de vue. Elle agit comme lubrifiant lorsqu'on la mélange aussi bien à sec qu'en présence d'eau, lubrifiant qui facilite grandement les opérations de mélange. En outre, l'amiante exerce une influence adsorbante et cohésive sur les composants secs du mélange, de sorte que ceux-ci ne peuvent pas se séparer par mélange avec de l'eau ou une solution aqueuse. L'amiante contribue donc à rendre homogène à la fois la masse plastique applicable à la spatule et la couche isolante terminée. Si l'on emploie l'amiante sous forme de fibres, elle peut servir également pour armer la couche isolante terminée. Mais il est nécessaire d'employer l'amiante uniquement sous forme de fibres courtes ou de poudre et non de fibres longues. Les éthers ou esters hydrosolubles de la cellulose forment, dans la masse humide, un gel aqueux. Ce gel donne à la masse de la souplesse et augmente sa capacité d'adhérer à un support. Le gel lie aussi la majeure partie des bulles de gaz qui se développent dans la masse humide et communique ainsi à la couche isolante finie une porosité élevée et régulière. Lorsque la masse prend, le gel cède de l'eau au liant et règle ainsi le processus de prise. Les substances organiques contenues dans le gel augmentent la solidité de la couche isolante finie, en particulier sa résistance aux chocs, aux vibrations et au pliage. L'acétate et l'acrylate de polyvinyle augmentent, un peu comme les dérivés de la cellulose, la capacité de la masse humide à adhérer sur différents supports. On augmente au mieux cette capacité lorsqu'on combine les dérivés de la cellulose et ceux du polyvinyle. La quantité d'eau avec laquelle il faut mélanger le mélange sec de matériaux lors de son emploi pour le transformer sur le lieu de construction ou de travail en une masse plastique à appliquer à la spatule, dépend d'une part de la composition de la masse sèche, d'autre part de l'utilisation de la masse plastique. Lorsque le mélange sec contient une grande proportion de ciment et s'il s'agit de préparer une masse humide qui, après dépôt à la spatule ou vaporisation sur des poutres ou des murs, doit former une protection contre le feu ou la chaleur, on peut déterminer la quantité d'eau nécessaire comme il est d'usage pour la préparation du béton. Si, au contraire, la masse humide doit servir au remplissage de Vides entre'des poutres et/ou des murs dans des bâtiments, il faut utiliser des quantités d'eau notablement supérieures.Il est recommandé dans ce cas d'utiliser en outre une teneur élevée en substances qui émettent des gaz dans le mélange sec. En général, la quantité d'eau nécessaire varie entre 40 et 70 % en poids par rapport au poids du mélange sec. On prépare-le mieux la masse humide plastique dans un mélangeur vertical cylindrique muni d'une agitation efficace et rapide et d'une ouverture au fond. Le mélange sec et l'eau peuvent être amenés au récipient en continu ou en discontinu. A la sortie du mélangeur, la masse terminée épaisse est amenée par un dispositif de transport ou par gravité à l'entonnoir d'une pompe située au-dessous du mélangeur, pompe qui amène la masse par un tuyau flexible à un pistolet quila dépose sur les surfaces à revdtir ou dans les vides à remplir. Le tuyau ne doit pas dépasser une longueur de 30 m. L'invention permet également de transporter le mélange sec pneumatiquement par un tuyau flexible ayant jusqutà 250 m de long du réservoir jusqu'a' un lieu de travail situé à grande distance pour la transformer alors seulement en une masse plastique. La transformation peut se faire dans une installation de pulvérisation à laquelle on amène de l'eau d'autre part. La masse humide est alors utilisée comme indiquée ci-dessus De-cette façon, il devient possible, même dans de grandes constructions neuves, de traiter toutes ou la plupart des parties avec la masse plastique sans qu'il soit nécessaire de déplacer le réservoir de stockage très lourd d'un endroit à l'autre. Dans le tableau I représenté à la fin de cette description, on énumère une série d'exemples de compositions du mélange sec. L'invention concerne également un système deux composants pour la préparation d'une masse spongieuse poreuse applicable à la spatule, et qui repose donc sur la meme idée de base, système qui, par mélange des deux composants, donne une masse aqueuse applicable à la spatule qui fournit, par durcissement, un matériau contenant une grande quantité Je petites bulles gazeuses et possède en conséquence des propriétés isolantes. Conformément à l'invention, un des composants contient de la magnésie ou de la dolomie calcinées et l'autre composant contient du chlorure ou du sulfate de magnésium en solution presque saturée, l'un ou les deux composants contenant on liant organique en proportion relativement faible mais suffisante pour communiquer à la masse un pouvoir adhésif dès qu'elle aura été mouillée, et en outre un des composants contient un réactif qui émet lors du-mélange un gaz qui rend la masse spongieuse au moment du mélange. Les deux composants du système à deux composants peuvent être stockés séparément et constituent une partie liquide et une partie pulvérulente. Lorsqu'il s'agit de préparer la masse applicable à la spatule, on mélange les deux composants dans des proportions déterminées. Le liant organique peut contenir un éther et/ou un ester de cellulose et/ou un acétate de polyvinyle et/ou un polyacrylate. Le composant liquide peut contenir le produit d'empatage organique sous forme de solution. I1 peut contenir également une solution de peroxyde d'hydrogène comme réactif qui, mis en contact avec le composant pulvérulent, émettra de l'oxygène dans le mélange. I1 peut contenir également, comme réactif, un dérivé solide peroxydé qui, mélangé au matériau calciné, devra entrer dans le composant pulvérulent du système à deux composants. Le dérivé peroxydé solide peut contenir du peroxyde de sodium ou de baryum et/ou du perborate de- sodium. On peut faire varier, dans de larges limites, le degré de résistance de la masse en modifiant les proportions des composants lors de la préparation de la masse plastique. Une forte proportion du composant liquide donne une masse plastique qui gonfle fortement et un produit fini d'un grand pouvoir isolant mais de faible résistance mécanique. Une telle masse applicable à la spatule est particulièrement adaptée à la réparation de murs présentant des fissures profondes. Elle peut aussi servir à remplir des vides entre les éléments d'une construction neuve. Lorsque de tels vides ne sont pas complètement remplis par la masse déposée, la masse gonfle avec une force telle qu'ensuite chaque vide est rempli. On atteint donc avec une telle masse des résultats supérieurs à ceux obtenus avec les masses connues. Si la proportion de composant liquide est élevée, la masse ne devient pas seulement facile â pomper mais peut couler d'elle-mme. Une telle masse peut être introduite facilement dans des vides profonds par pompage ou déversement après prise de la masse, de tels vides sont parfaitement remplis d'un matériau à bon pouvoir d'isolation thermique. On peut également réaliser avec de telles masses des isolation thermiques pour tuyaux de chauffage à la vapeur ou à l'eau chaude pour le chauffage urbain. On sait que ces tuyaux sont généralement posés sur des supports dans des canaux souterrains et entourés d'enveloppes thermo-isolantes. Le montage de tells enveloppes est une manoeuvre compliquée et coûteuse qu'on rend superflue par la présente invention. Conformément à l'invention., on peut pomper le système à deux composants dans les canaux dès que les tuyaux sont déposés sur leurs supports, en-quantité suffisante pour remplir après gonflement tout l'espace vide entre les tuyaux et les canaux. Dès que la masse s'est solidifiée, les tuyaux sont parfaitement incorporés dans le matériau thermo-isolant.Grâce à sa grande porosité, le matériau durci possède une résistance si faible qu'il est facile à casser lorsqu'on doit réparer ou changer les tuyauteries. On résume ci-après dans le tableau II quatre exemples pour des mélanges à deux composants conformes à l'invention. Tableau I En variantes Ciment Portland Ciment alumineux Chaux, hydroxyde de calcium Sable de quartz à petits grains Sable à petits grains de dolomie calcinée blarbre broyé Craie Amiante Silicate de sodium Verre coulant facilement Poudre/fibres Fibres organique s synthétiques Bentonite Dérivés de la cellulose Acétate ou acrylate de polyéthyle Citrate de sodium Carbonate de sodium Poudre d'aluminium Tableau II 1. a) Partie liquide Chlorure de magnésium à 6 moles eau I oeo Eau 350 g Solution aqueuse à 5 % de méthylcellulose 150 Eau oxygénée à 35 % 40 b) Partie pulvérulente Dolomie calcinée 2 200 g II. a) Partie liquide Chlorure de magnésium anhydre 350 g Eau 470 g Solution aqueuse à 5 X d'éthylcellulose 240 g Eau oxygénée, 35 Sa 60 g b) Partie pulvérulente magnésie calcinée 2 200 g III. a) Partie liquide Chlorure de magnésium anhydre 530 g Eau 470 g Solution aqueuse à 5 % de carboxy-méthyl cellulose 300 g Eau oxygénée, 35 % 50 g b) Partie pulvérulente :: Dolomie calcinée 2 200 g IV. a) Partie liquide Chlorure de magnésium anhydre 530 g Eau 470 ç Solution aqueuse à 5 % d'éthylcellulose 240 i b) Partie pulvérulente Dolomie calcinée 2 200 g Peroxyde de baryum 160 b Le mélange peut également contenir des i ères de polyacrylate ou de polyacrylnitrile par exemple des fibres de polyacrylnitrile correspondant à la dénomination coierciale "Dacron" et un copolyner suivant un pourcentage pondéral non inférieur à 85 , > de polyacrylnitrile. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus dvcrits, à partir desquels on pourra prévoir d'autres variantes de réalisation sans pour cel sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 10) Mélange de matériaux secs, apte au tockage, qui sert par mélange avec de l'eau à la préparation d'une masse applicable à la spatule, caractérisé en ce que le mélange sec contient une proportion relativement élevée d'un liant minéral en poudre, une proportion relativement faible de' un liant organique qui est néanmoins suffisante pour rendre la masse collante à l'état humide ainsi qu'au moins une substance capable de dégager un gaz quand on ajoute au mélange un réactif aqueux. 20) Mélange conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le liant minéral contient un ciment eydraulique (hydraulic mortar), de la chaux (lime mortar), du plâtre et/ou du plâtre en roches. 30) Mélange conforme à la revendication 2, caractérisé en ce que le ciment hydraulique est du ciment portland ou du ciment alumineux. 40) Mélange conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le liant organique est un dérivé hydrosoluble de la cellulose, un ester de polyvinyle et/ou un polyacrylate. 50) Mélange conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise comme réactif émettant un gaz de la poudre d'aluminium. 60) Mélange conforme à la revendication 1 caractérisé en ce qu'il contient du ciment Portland, une charge contenant de la silice, un éther de cellulose et de l'acétate de polyvinyle. 70) Mélange conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il contient du verre finement broyé qui coule facilement. 80) Mélange conforme à lune quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il contient de l'amiante. 90) Système à deux composants qui forme ar mélange des deux composants une masse aqueuse applicable a spatule et qui forme, par durcissement, un matériau conter: ne grande quantité de petites bulles gazeuses et présente ainsi des propriétés isolantes, caractérisé en ce que l'un des composants contient de la magnésie calcinée ou de la dolomie alcinée et l'autre composant une solution presque saturée ce chlorure ou de sulfate de magnésium, et en ce que l1un des composants ou les deux composants contiennent un liant organique en quantité relativement faible mais néanmoins suffisante pour communiquer à la masse un effet adhésif dès qu'elle est mouillée et en ce qu'au moins un des composants tontient un réactif qui émet un gaz au moment du mélange pour que la masse applicable à la spatule forme une mousse. 100) Système à deux composants conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le liant organique contient un éther et/ou un ester de la cellulose et/ou un acétate et/ou un poiyacrylate de polyvinyle. 110) Système à deux composants conforme à l'une des revendications 9 et 10, caractérisé en ce qu'il contient un réactif sous forme d'eau oxygénée. 120) Système à deux composants conforme à l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce cu'il contient comme réactif un composé peroxydé solide mélangé au matériau calciné. 130) Système à deux composants conforme à la revendication 12, caractérisé en ce que le composant solide peroxydé contient du peroxyde de sodium, de baryum ou du perborate de sodium. 140) mélange suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il contient des libres de polyacrylate ou de polyacrylnitrile.