Brevet FR2284442A1 — publié le 19760409

La présente invention est relative à des perfec- tionnements concernant des feuilles ou des panneaux de gypse et leur procédé de fabrication. Les feuilles ou panneaux de gypse sont des maté- rivaux de construction bien connus qui ont été utilisés depuis des années, en premier lieu comme matériau intérieur pour les murs et comme matériau pour les pla@onds, ais également dans une certaine mesure comme matériau extérieur. De mime, le boston est un matériau de construction bien connu, utilisé fréquemment dans les parties de support des charges d'une construction. Dans le passé, lorsqu'on désirait effectuer le finissage d'une surface en béton avec une feuille de gypse, on avait coutume d'appliquer d'abord des bandes de matériau de revêtement sur le béton et ensuite de fixer la feuille de gypse sur le matériau de revetement. I1 est clair qu'on obtiendrait une économie de travail et de matière s'il était possible de faire adhérer directement la feuille de gypse sur le bétons en particulier s'il était possible de couler directement le béton contre la feuille de gypse et de faire adhérer cette feuille au béton après sa prise. Il serait alors possible dtu- tiliser la mme feuille de gypse comme matériau de combinaison et comme surface finie.On comprendra naturellement que l'une des faces de la feuille de gypse, c'est-à-dire la face arrière, serait placée dans une position adjacente au béton et que l' autre face de la feuille, c'est-à-dire la face avant, formerait la surface finie. Des tentatives antérieures pour utiliser une feuille de gypse classique de cette manière ont fait ressortir plusieurs problèmes. En premier lieu, l'eau fortement alcaline du béton fratchement coulé a tendance à imprégner la feuille de gypse et à l'endommager dans une mesure telle que la structure de la feuille de gypse peut être détrite. En outre, on a trouvé que cette feuille ne colle pas au béton après sa prise, mais se sépare plut8t aisément de ce béton. I1 est évident qu'un tel matériau ne présente qu'une faible utilisé comme surface de finissage intérieure peur un bEtiment. On a suggéré d'appliquer des matériaux étanches A eau tels qu'une cire sur la face arriZre de la feuille de gypse afin d'empêcher l'entrée d'eau du béton. Cependant, on a trouvé que la cire ne remplit pas sa fonction consistant à assurer l'étanchéité à l'eau en présence d'eau alcaline et que la pénétration de la feuille a lieu en dépit du revêtement de cire. En outre, l'adhérence entre la feuille de gypse à revêtement et le béton est tres faible. On a également suggéré d'appliquer uli agent de fixation, par exemple un adhésif sur la feuille afin dtamélio- rer l'adhérence. Cependant, cette façon d'opérer n'a pas non plus été couronnée de succès , du fait que l'agent de fixation n'empêche pas la pénétration de l'eau dans la feuille et en outre du fait que l'eau alcaline a tendance à détruire lteffet d'adhérence de l'adhésif. En d'autres termes, les tentatives antérieures pour appliquer soit un matériau rendant étanche à l'eau, soit un agent de fixation, séparément sur la feuille de gypse J ont non seulement échoué, c'est-à-dire n'ont pas permis de résoudre les problèmes de combinaison de l'adhérence ou de la fixation et de l'étanchéité à l'eau, mais en outre ntont pas permis de remplir une fonction unique constituée soit par l'ob tention de ltadhéreuce soit par l'obtention de l'étanchéité désirée. La présente invention a pour but de procurer une feuille de gypse perfectionnée ainsi qu'un procédé de fabrication de celle-ci permettant de réduire de manière importante les inconvénients mentionnés ci-dessus. Conformément à la présente invention on peut produire une feuille de gypse contre laquelle on peut couler du béton, cette feuille résistant à la pénétration de l'eau provenant du béton humide et adhérant au béton après sa prise, si la feuille comporte sur la face contre laciuelle on désire couler le béton, un rev@êtement qui est une interdispersion intime d'une cire et d'un polymère vinylique dans les proportions comprises entre 2 parties de cire pour une partie de polymère et une partie de cire pour 4 parties de polymère, toutes les parties étant en poids. Un tel revêtement est appliqué sur la feuille de gypse sous forme d'une émulsion aqueuse de cire et de polymère vinylique, émulsion contenant de 1,5 a 5 parties on poids d'eau pour chaque partie en poids de cire et de polymère. La feuille de gypse utilisée pour la aise en oeuvre de la présente invention peut être constituée par un type standard de feuille coaportant une partie centrale en gypse et des feuilles de revêtement adhérentes avant et arrière en papier, l'ensemble étant réalisé de manière conventionnelle. En variante, d'autres types connus de feuilles de gypse, par exemple des feuilles étanches å l'eau contenant de l'huile si du goudron et une élision de cire dans la partie centrale, comme décrit dans le brevet des Stats- Unis d' Amérique n 2. 604. 411. peuvent être utilisées. L' émulsion de cire utilisée dans la mise en @euvre de l'invention peut être aisément obtenue sous forme d'un produit commercial. Comme exemples typiques de telles émulsions de cire qu'on trouve dans le commerce on peut mon tionner les émulsions de cire paraffiniques connes sous les dénominations commerciales Hercules Paracol 447-K et 404- G, Farbest Waxit -Y-50, c'est-à-dire une émulsion de paraffine, l'agent de retardement de combustion KG Diamond Shamrock, c'est-à-dire une paraffine chlorée, et la cire Feldicure. L'émulsion de polymère vinylique utilisée peut être constituée par un matériau quelconque de ce genre, mais on préfère le polyacétate de vinyle (PVA ). En outre, ces ma tériaux se trouvent aisément dans le commerce, par exemple sous les dénominations commerciales suivantes : polyacétate de vinyle Reichold 40, acétate de vinyle - éthylène 5I0 Air Products & Chemicals ( un copolymère vinylique ) Borde@ PVA émulsion 2I23 et Casco 577 ( une émulsion de polyacétate de vinyle). On comprendra que d'autres matériaux équivalents, par exemple du latex tels que Dow Latex 630, B.F. Goodrich Hycar Nitrile Latex N I57I et Ucar Latex n I53 peuvent être utilisés à la place du polymère vinylique. On a constaté qu'on obtient de meilleurs résultats avec une émulsion de polyacétate de vinyle qui est relativement fraîche, c'est-à-dire vieille de moins de 6 nois, Le revêtement fini sur la feuille de gypse est une interdispersion inti- de cire et de polymère viny- lique dans des proportions on poids comprises entre 2 parties de cire pour 1 partie de polymère, et 1 partie de cire pour 4 parties de polymère. Un revêtement préférentiel contient envi- ron 1 partie de cire pour 1,2 partie de polymère Le revêtement est le plus commodément appliqué sur la feuille de gypse en mélangeant une émulsion de cire qu'on trouve dans le commerce et une émulsion de polyacétate de vinyle avec suffisamment d'eau pour produire un mélange de la viscosité désirée. On a trouvé que pour chaque partie en poids de cire et de polymère, sur la base des solides, le mélange doit contenir d'environ 1*5 à 5 parties d'eau. Avee une quantité inférieure à cette quantité d'eau, le mélange devientexagérément visqueux et difficile à appliquer.Avec des quantités d'eau supérieures, le mélange est trop dilué et il devisent difficile d'appliquer la quantité désirée des matières solides sur la feuille. Un mélange préféré contient environ 2,5 parties d'eau pour chaque partie en poids de cire et de polymère. On comprendra que pour la mise en oeuvre de l'invention il peut être plus commode de mesurer l'eau, l'émulsion de cire et l'émulsion de polyacétate de vinyle en volume que d'êffectuer la mesure sur la base du poids. Il sera évident pour les houes de métier que lorsqu'on émulsion de cire contenant un poids spécifié pour cent de cire et une émul- sien de polyacétate de vinyle contenant un poids spécifié pour cent do polyacétaté de vinyle sont données, c'est une simple question d'arithmétique do calculer les volumes de ces deux émulsions qui doivent entre mélangées avec un certain volume d'eau pour obtenir les proportions désirées en poids des ma- trières. Dans un mode de réalisation préféré par exemple de l'invention, le mélange devant entre appliqué sur la feuille de gypse est réalisé en combinant 1 partie en volume d'émul- sion de polyacétate de vinyle contenant environ 55% en poids de solides avec 1 partie en volume dune émulsion de cire contenant environ 45% en poids de solides, et 1o5 partie en volume eau.Ceci produit un mélange ayant les proportions en poids préférées spécifiées ci-dessus et lorsqu'il ost s@ché on obtint un revêtement ayant les proportions préférées on poids des constituants solides. Le mélange d'émulsions peut titre appliqué sur une feuille finie, mais on trouvera en général plus économique d'appliquer le mélange, en particulier dans une production à grande échelle, sur la face arrière de la feuille pendant la fabrication de cette feuille, après qu'elle ait été façonnée et avant de la faire passer dans le sèchoir. Ainsi, le revê- tement et la feuille peuvert être sèchés simultanément. Le mélange des émulsions peut être appliqué par pulvérisation, au moyen d'une brosse, avec des rouleaux, mais un procédé préféré d'application particulièrement utile dans une chaîne de production continue consiste à faire couler ce mélange sur ia feuille sous forme d'un rideau continu de liquide tombant d'une ouverture en fente dans le fond d'un réservoir placé au-dessus de la feuille continue. Le mélange des émulsions est appliqué sur la feuille de gypse avec un débit tel que 3t8 litres du mélange recouvrent 70 à 93 m2 de la feuille de gypse. Lorsqu'on utilise de la feuille de gypse revê- tue conformément à la présente invention* cette feuille peut être placée à l'intérieur de moules réguliers de béton, la face avant ou finie de la feuille étant disposée contre le moule et la face arrière ou revêtue étant en regard de l'in- térieur de sorte que le béton est coulé contre la face revê- tue de la feuille de gypse. I1 est aussi possible lorsqu'on utilise des feuilles de gypse de résistance élevée spéciale que la feuille de gypse remplace la plaque du moule, par exemple en contre-plaqué, à condition qu'un support extérieur suffisant soit donné à la feuille de gypse. Avant de couler le béton contre les feuilles revêtues , on préfère que les joints entre les feuilles soient remplis de mortier, comme on le fait pour le finissage des joints des panneaux de revêtement dans l'intérieur d'une construction. Cependant, il n'est pas nécessaire d'utiliser des bandes de papier ou d'autres renforcements dans les joints. EXEMPLE On â préparé le revêteent suivant :0,5 partie en volume d'une émulsion de polyacétate de vinyle Borden 2I23, l, partie en poids d'une émulsion de cire Hercules Paracol 447-K et 1,5 partie en volume d'eau. On a appliqué 3,8 litres de ce mélange sur 74 M2 d'un panneau ou d'une feuille de re vastement mural dune épaisseur de 1,27 cm se trouvant dans une chaine de production régulière juste avant le passage du pan- neau ou de 1' feuille dans le sèchoir. On a sou ils la feuille ou le panneau ais re v8tu à plusieurs essais : un essai llodifié de Cobb pour la pénétration de 11 eau, un essai de cisaillement pour déterminer l'adhérence entre la feuille revêtue et le béton coulé, un essai de blocage pour déterminer si les feuilles ou panneaux revêtus ont tendance à coller ensemble pendant le stockage et un essai de vieillissement afin de constater si le revê- tement conservait son efficacité après stockage Dans l'essai modifié de Cobb, une bague en acier d'une surface intérieure de 100 cm2 et d'une hauteur d'environ 5 cm est fixée sur la surface à revêtement de la feuille ou du panneau et on verse 100 cm3 d'une pâte de ciment Portland à 10% en poids dans l'eau à 210 C, et ayant un pH d'environ 11, dans la bague et on laisse séjourner pendant 16 heures. À la fin de cette période de temps, l'eau restant dans la bague est éliminée et tout excès est sèché au moyen d'un papier buvard sur le panneau ou la feuille. En pesant la feuille ou le panneau avant et après cet essai, on a trouvé que 1,9 gramme d'eau avait été absorbé par le panneau ou la feuille revêtu de l'exemple ci-dessus pendant 16 heures. titre de comparaison, une feuille de gypse régulière non revêtue soumise au même essai absorbe entre 90 et 100 % d'eau. On a trouvé au moyen d'autres essais similaires que des absorptions inférieures à 3 grammes pendant cet essai sont caractéristiques d'une feuille de gypse ayant un revêtement satisfaivant. Dans l'essai de cisaillement, on coule du béton sur l'arrière de la surface à revêtaient de la feuille à une hauteur d'environ 1,9 cm et avec une configuration telle qu' une partie du béton fait saillie au-delà de l'un des bords de la partie d'essai de la feuille ou du panneau. =près prise du béton, on colle un bloc en bois sur la face avant de l'é- ohantillon d'essai, une partie de la feuille ou du panneau s'étendant au-delà du bord de la partie ou de la section d' essai de la feuille opposé h la saillie de béton.On applique alors une certaine force dans un dispositif d'essai de Dillon aux parties saillantes du béton et du bois de manière à appliquer une contrainte de cisaillement au Joint entre le béton et la feuille de gypse à revêtement. La feuille de gypse à revêtement produite dans l'exemple ci-dessus cet soumise à cet essai s'est rompue pour une contrai@te de 4,2 kg /c-2 de surface do contaot entre la feui@le et le bétem. En fait cependant la rupture n'a pas ou lieu entre le bétem et la feuille mais au contraire à l'intérieur dans le gypes lui-même. En d'autres termes, l@adhérence entre le bétem et la feuille à revêtement est supérieure à la résistance interne de la feuille de gypse @ll-même. Dans l'essai de blocage, deux échantillons de feuille à revêtement formant des carrés d'environ 5 cm de cêté sont pla@és avec leurs faces à revêtement réunies ensemble dans un dispositif d'essai de Dillen sous une charge totale de 136 kg pendant 1 heure. Après leur enlèvement du dispositif d'essai, il était pessible de séparer les deux échautillons produits comme dans l'exemple, au moyen d'un léger effort manuel. Un autre essai de blocage a été effectué en stockant des échantillons de 1,2 x 2,4 mètres de feuille à revêtement de gresseur complète sous diverse forme, les faces revêtues étant réunies ensemble et la face à revêtement étant contre la face sans revêtement, sous un poids de 15 couches de feuilles pendant 5 mois et demi.Après cette période de temps, on n'a éprouvé aucune difficulté pour sé- par les diverses feuilles l'une de l'autre Dans l'essai de vieillissement, on a stocké une feuille de gypse à revêtement produite conformément & BR feuille. A titre de comparaison, des feuilles de gypse revêtues uniquement de l'émulsion de cire utilisées dans l'exemple précédent ont présenté des résultats irréguliers dans l'essai modifié de Cobb en utilisant la solution alcaline de cirent, l'absorption d'eau pendant essai allant jusqu'à 22,7 g. En outre un resitement de cire seul est mou et ne résiste pas bien pendant la manipulation de la feuille et ne donne naturellement pas d'adhérence au béton coule et ayant subi la prise. A titre de comparaison supplémentaire, une feuille de gypse a été revêtue d'une mulsion de polyacétate de vinyle sans addition de cire et soumise aux essai précé- dents. On a trouvé que la pellicule de polyacétate de vinyle ne rendait pas la feuille étanche contre la pénétration de l'eau et ne produisait aucune adhérence entre la feuille et le béton. L'examen du revêtement en polyacétate de vinyle a montré qu'il ne s'agissait pas d'une pellicule continue. Cependant, l'examen du revêtement de combinaison conforme à l'intention a montré qu'il s'agissait d'une pellicule conti- nus. En d'autres termes, les émulsions de cire et de polyacétate de vinyle en combinaison agissent l'une sur l'autre de manière à former une pellicule continue qui produit à la fois l'étanchéité et l'adnérence de la feuille de gypse. REVENDICATIONS 1.- Feuille ou panneau de gypse ayant une partie intérieure en gypse, une première feuille de couverture en papier, et une seconde feuille de couverture en papier, chacune adhérant à la partie centrale précitée, la feuille ou le panneau étant caractérise en ce subtil comporte un revê- tement sur la surface extérieure de l'une au moins des feuilles de couverture précitée, le revêtement précité étant constitué par une interdispersion intime d'une cire et d'un polymère vinylique dans des proportions com- prises entre 2 parties de cire pour une partie de poly mère et 1 partie de cire pour 4 parties de polymère, toutes les parties étant en poids. 2. Feuille ou panneau de gypse selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'interdispersion précitée contient environ une partie de cire pour 1,2 partie de polymère. 3. Feuille ou panneau de gypse selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la cire précitée et le polymère précité ont été appliques sur la feuille ou le panneau sous forme d'un mélange d'émulsions aqueuses de la cire et du polymère. 4. Feuille ou panneau de gypse selon la revendication 3 caractérisé sen ce que le mélange précité d'éLaulsions a queuses contient de 1,5 à 5 parties en poids d'eau pour chaque partie de cire de polymère. 5. Feuille ou panneau de gypse selon la revendication 4 caractérisé en ce que le mélange d'émulsions aqueuses contient environ 2,5 parties d'eau pour chaque partie en poids de cire de polymère. 6. Feuille ou panneau de gypse selon l'une quelconque des \ revendications prcEdentes caractérisé en ce que le poly acétate de vinyle. 7. Feuille ou panneau de gypse selon la revendication 5 caractérisé en ce que le mélange précité d'émulsions aqueuses contient environ 1 partie de cire, environ 1,2 partie de polyacétate de vinyle et environ 5,5 parties d'eau, en poids. 8. Feuille ou panneau de gypse selon la revendication 7 caractérisé en ce que le mélange précité d'émulsions aqueuses est formé en combinant 1 partie en volume d'é- mulsion de polyacétate de vinyle contenant environ 55% en poids de solides, 1 partie en volume d'une émulsion de cire contenant environ 45* en poids de solides et 1,5 partie en volume d'eau* 9. Matériau comprenant une feuille ou un panneau de gypse selon l'une quelconque des revendications précédentes et une plaque de béton ayant subi la prise , adhérant sur la surface à revêtent de la feuille ou du panneau précité. 10. Procédé de production d'une feuille ou d'un panneau de gypse dont l'une des faces est appropriée à adhérer fer mement à du béton ayant subi la prise, placé contre la face précitée dans un état non durci et quton a laissé durcir subséquemment en place , ce procédé étant carac térisé en ce qu'on prépare un mélange d'émulsions de cire de polymère vinylique contenant de 2 parties de cire pour 1 partie de polymère à 1 partie de cire pour 4 par ties de polymère et de 1,5 partie à 5 parties d'eau pour chaque partie de cire et de polymère, toutes les parties en poids, en ce qu'on applique un revêtement du mélange précité sur l'une des faces de la feuille ou du poireau re gypse et en ce qu'on sèche ce revêtement. il. Procédé selon la revendication 10 caractérisé en ce que le revêtement précité est appliqué en une proportion telle que 3,8 litres du mélange recouvrent de 70 à 93H2 de la feuille ou du pruneaux 12. Procédé selon la revendication 10 ou 11 caractérisé en ce que le polymère vinylique précité est du polyacétate de vinyle et en ce que le mélange précité contient envi rot 1 partie de cire, environ 1,2 partie de polyacétate de vinyle et environ 5,5 parties d'eau, en poids, 13. Procédé selon la revendication 10, 11 ou 12 caractérisé en ce que le mélange précité est appliqué sur la feuille ou le panneau avant le sèchage de cette feuille ou de ce panneau pendant son procédé de fabrication.