Brevet FR2330733A1 — publié le 19770603

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une masse autodurcissable destinée à une mise en oeuvre immédiate,susceptible d'être déposée par enduction et pouvant par exemple être employée pour le jointoiement. Cette masse doit se présenter, avant sa mise en oeuvre, sous une forme qui lui permette d'être deposee par enduction, coulée ou applrcation à la spatule et être susceptible, lors de sa mise en oeuvre, -et en fonction de sa compositionde durcir pour former un corps plastique et/ou élastique. Des matières de ce genre sont bien connues; elles se présentent par exemple sous la forme de mastics ou ciments, résultant de la réaction de deux constituants qui sont mis au contact l'un de l'autre juste avant l'enduction. La réaction entre les deux constituants s'acheve quelque temps après leur mise en contact. A titre d'exemple de ce type de matières, on peut citer les mélanges d'isocyanate et de polyalcool. Les masses connues présentent l'inconvénient d'être formees de constituants relativement coûteux et, en géneral, de ne pas présenter une resistance suffisante au vieillissement. On a, en conséquence, cherche à produire une masse autodurcissable dont les constituants soient d'un prix relativement peu élevé et puissent être mélangés et mis en oeuvre d'une manière relativement simple, ladite masse devant en outre être relativement résistante au vieillissement et être "programmable" de telle sorte que les propriétés, tant pendant le durcissement qu'après le durcissement, puissent être prédéterminées. Ces problemes ont été resolus par un procéde de fabrication d'une masse autodurcissable destinée à une mise en oeuvre immédiate, ce procédé consistant à ajouter, à une émulsion aqueuse d'un mélange complexe et de point d'ébullition élevé, de sédiments organiques fossiles présentant un fort pourcentage de phase dispersée, un mélange d'un liant hydrophile et d'un plastifiant liquide, insoluble dans l'eau, dans lequel le melange complexe est soluble et qui le rend plastique (ramollissement). Dans la présente description, on entend par l'expression "fort pourcentage, un pourcentage qui est de préférence supérieur à 50% de la phase dispersée. I1 est évidemment possible d'avoir des pourcentages inférieurs; ils ne sont cependant pas économiques. Par l'expression "mélange complexe, de point d'ébullition élevé, de sédiments organiques fossiles", on entend en particulier un mélange de bitumes, goudron, brai et autres produits similaires. De tels mélanges peuvent être transformés en émulsions aqueuses par melange à l'état fondu avec de l'eau chaude, en association avec un système émulsionneur approprié.Une émulsion de bitume à 60%, qui est utilisée dans le domaine de la construction, est également appelez "bitume froid, Comme liant hydrophile peu coûteux et très efficace, il est particulièrement convenable d'utiliser du ciment et de la chaux calcinée (CaO). Le processus physico-chimique intervenant lors du durcissement du mélange obtenu par le procédé precité se déroule apparemment selon les étapes suivantes La phase dispersée (brai, goudron ou bitume) est en présence d'un plastifiant soluble dans celle-ci et qui est melangé à un liant hydrophile (ciment). Ce dernier mélange peut être pulvérulent ou avoir la nature d'une pâte épaisse; il se laisse aisément mélanger à l'émulsion aqueuse. On obtient alors une masse épaisse. Ce plastifiant dissout la phase dispersee et libère alors les particules de substance solide hydrophile avec élimination de l'eau qui y etait précédemment emprisonnée Le plastifiant pénetre progressivement dans la phase dispersée et y augmente ainsi sa teneur jusqu'à atteindre la capacité maximale d'absorption de la phase emprisonnée (eau). Enfin, il se produit une commutation de phase, à la suite de quoi le bitume et le plastifiant forment la phase emprisonnée. Les particules de liant libérées se lient alors à l'eau. Elles ne peuvent cependant pas se reunir entre elles, car elles sont assez finement divisees dans la masse pour qu'aucune structure solide ne puisse se former. Cependant, du fait que l'eau peut encore être extraite de la dispersion par le liant, on obtient finalement une masse bitumineuse plastique contenant du ciment qui se presente sous la forme d'une charge. La masse a, par exemple, une consistance plastique lorsqu'on utilise une émulsion de bitume ("bitume froid"). Elle présente alors des propriétés identiques à celles d'un bitume chaud refroidi. On constate que, lors de l'incorporation d'un mélange ciment-huile, qui se présente sous la forme d'une poudre "humide", à une émulsion à fort pourcentage de bitume, il se produit initialement une diminution de la viscosité du mélange. Ce phénomène est vraisemblablement imputable à l'action, similaire à celle d'un roulement, des particules de ciment enrobées par l'huile sur l'émulsion de bitume. I1 faut également supposer que les résidus de l'agent d'emulsion qui a été utilise pour emulsionner le bitume et qui sont encore presents jouent un certain rôle lors de l'interaction de l'huile, du ciment, de l'eau et du bitume. La durée de mise en oeuvre ("pot-life") peut varier de quelques minutes à quelques heures. La masse est susceptible d'être utilise comme masse de jointoiement, comme masse de moulage, comme masse de revêtement et comme liant, ainsi que pour des applications similaires. En modifiant les composants et les proportions du mélange, on peut faire varier les propriétés dans de larges limites. Du fait que la masse durcie présente des proprietés tout à fait similaires, par exemple celles d'un bitume mis en oeuvre à chaud, elle peut être appliquée d'une façon générale dans tous-les cas ou l'on peut couler du bitume chaud. Ceci permet notamment d'éliminer les operations compliquées de cuisson et d'échauffement qui sont longues. On peut employer de façon satisfaisante une émulsion de bitume à environ 60% en poids, que l'on additionne d'une dispersion de ciment dans de l'huile minérale. Il est également possible de mettre en oeuvre une émulsion a 701 de bitume que l'on additionne d'un mélange de 90% de ciment et de 10% d'huile. Dans cette application, la viscosité diminue considérablement apres l'addition des substances, mais elle augmente à nouveau au bout d'une heure environ. Les proportions convenables peuvent être déterminées par l'homme de liant Pour des applications déterminées, il est nécessaire d'augmenter encore légèrement la viscosité de la masse à mettre en oeuvre. A cet effet, il est possible d'utiliser des substances epaississantes neutres, comme par exemple des fibres d'amiante, de la laine de roche broyée et des substances similaires qui ont une action épaississante ou thixotrope. On peut modifier les propriétés du bitume dans sa condition durcie par addition de polyoléfines solubles dans ce bitume. Par exemple, on peut augmenter le point de ramollissement dans le bitume chaud et diminuer le point de rupture. Les polyoléfines sont dissoutes avant la mise en émulsion. On peut également mélanger ltemulsion de bitume à des composants, non solubles dans du bitume, sous la forme d'une émulsion, par exemple une dispersion d'acétate de polyvinyle ou une dispersion de propionate de polyvinyle. A partir de ces substances, on forme des channes ou des réseaux, de manière à combiner les propriétés du bitume et des polymères. On peut obtenir des masses durcies présentant des propriétés pI asto-él astiques. On va donner dans la suite trois exemples d'application du procéde selon l'invention pour differents types de mélanges. La mise en oeuvre a été effectuée dans chaque cas a une température de 20r20C. Les temps de mise en oeuvre varient en fonction de la température de mise en oeuvre. EXEMPLE 1 On mélange 90 parties d'une émulsion aqueuse anionique contenant 60% en poids de bitume (bitume froid), à l'aide d'un agitateur, avec 10 parties d'un mélange contenant 70% d'un ciment d'argile fondue et 30% d'huile minérale (viscosité de 40E à 200C) jusqu'à ce qu'on obtienne une consistance pâteuse. La masse est alors déposée par enduction; sa mise en oeuvre nécessite environ 180 minutes. Après durcissement, on obtient une masse plastique présentant la consistance d'un bitume chaud durci. EXEMPLE 2 On dissout dans 100 parties de bitume chauffé 7,5 parties de polypropylêne. Ensuite, on émulsionne la masse dans de l'eau mélangée à un agent d'émulsion de manière à obtenir une émulsion à 50% en poids. On mélange intimement a l'émulsion aqueuse, à l'aide d'un agitateur, un mélange formé de 65% de ciment et de 35% d'huile fine. On effectue ensuite la mise en oeuvre, conformément à la méthode décrite dans l'exemple 1. Après durcissement, on obtient une masse plastique présentant une consistance similaire à celle d'un bitume chaud, dont le point de rupture serait abaissé et dont le point de ramollissement serait augmenté. Pour ce qui concerne la mise en oeuvre, on constate que le temps de durcissement est réduit lorsque l'on augmente la température. EXEMPLE 3 On mélange intimement 70 parties d'une emulsion aqueuse anionique contenant 70% en poids de bitume, à l'aide d'un agitateur, avec 30 parties d'un mélange formé de 90% de ciment et de 10% d'huile minérale. Ce dernier mélange est réalisé par pulvérisation de l'huile sur le ciment de manière qu'il reste une partie pulvérulente. On constate que la substance obtenue contient des particules de ciment revêtues d'une fine couche d'huile. Lors de l'incorporation du mélange à l'émulsion de bitume, il se produit de façon surprenante, au bout d'environ 2 minutes d'agitation, une masse fluide dont la viscosité continue encore à baisser. Dans cette condition, la masse peut, sans difficulté, être mise en oeuvre par coulée,- enduction ou pulverisa- tion. Au bout d'environ 1 heure, la masse a commencé durcir et on obtient une masse bitumineuse similaire à celle d'un bitume chaud refroidi. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples donnés ci-dessus, elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'une masse autodurcissable en vue d'une mise en oeuvre immédiate, caractérise en ce qu'on ajoute à une dispersion aqueuse d'un mélange complexe et de point d'ébullition élevé, de sédiments organiques fossiles (bitume, goudron, brai et matière similaire) contenant un fort pourcentage de phase dispersée, un melange d'un liant hydrophile et d'un plastifiant liquide, insoluble dans l'eau, dans lequel le mélange complexe est soluble et qui le rend plastique. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise un ciment comme liant hydrophile. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on ajoute une substance à effet épaississant ou thixotrope, qui a un comportement neutre pour les autres composants 4.- Procéde selon une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce qu'on utilise comme solvant une émulsion contenant environ 40 à 80% en poids de bitume et une huile minérale fluide. 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on ajoute à l'émulsion de bitume un mélange formé de ciment et d' envi- ron 10% d'huile minérale fluide, la nature pulvérulente de la poudre de ciment étant conservée. 6.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on utilise une émulsion de bitume contenant un résidu d'argent ému7- sionnant. 7.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'on dissout environ 3 à 20% de polyolêfine soluble dans du bitume, par exemple du polypropylène, dans le bitume avant llemulsionnement dans l'eau. 8.- Procédé selon Alune quelconque des revendications I à 6, caractérisé en ce qu'on mélange de 3 à 15% de polymères vinyliques non solubles dans du bitume, par exemple de l'acétate de polyvinyle ou du propionate de polyvinyle, au bitume avant l'émulsionnement dans l'eau. 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'on mélange une émulsion de caoutchouc à l'émulsion de bitume. 10.- Masse autodurcissable pouvant être déposée par enduction en vue d'une mise en oeuvre immédiate, caractérisée en ce qu'elle presente la composition suivante 90% d'une émulsion de bitume (60% de bitume) dans de l'eau; 10% d'un mélange formé de ciment et d'une huile minérale fluide (70 à 30% en poids). 11.- Masse selon la revendication 10, caracterisée en ce qu'elle presente la composition suivante . 70% d'une émulsion de bitume (70% de bitume) dans de l'eau; . 30% d'un mélange formé de ciment et d'une huile minérale fluide (90 à 10% en poids).