Brevet FR2345403A1 — publié le 19771021

La présente invention se rapporte une masse de matériau de construction base de sulfate de calcium et d'eau, å un procédé de préparation d'une matière fluide a partir de la masse précé- dente et à l'utilisation de cette matière fluide dans la réalisation d'aires auto-nivelantes. Dans le bâtiment, les sols définitifs, consistant par exemple en carrelages ou en parquets, ne peuvent etre posés que sur des surfaces horizontales et planes et non pas sur les planchers bruts des batiments qui, dans la plupart des cas ont une surface irrégulière. Pour réaliser les surfaces horizontales nécessaires, on utilisait antérieurement des masses d'asphalte coulé, de ciment ou de magnésite dont l'application, le nivellement et le lissage exigeaient beaufs coup de temps et de main-d'oeuvre ; toutefois, depuis quelque temps, on connais des mélanges de mortier qui, après addition d'eau, prennent une consistance fluide et pompable, s'étalent de niveau et se lissent eux-memes sous-l'influence de la gravité, comme un liquide. Ainsi par exemple, dans le premier fascicule publié de la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne nO 1 943 634 on décrit une masse de mortier consistant en anhydrite, du sable le cas échéant3 une substance retardant la sédimentation des matières solides dans l'eau et une substance accroissant la résistance mécanique de la masse durcie, cette dernière substance consistant en une résine à modification sulfite ou acide sulfonique, a base d'une amino-s-triazine portant au moins deux groupes amino. Après addition d'eau å ce mélange, on obtient une masse fluide qui, coulée sur une surface portante, s'étale avec formation d'une surface horizontale et se solidifie dans cet état. Par ailleurs, dans le premier fascicule publié de la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne nO 2 359 290, on propose une masse de matériau de construction consistant en bEta-hdmi- hydrate de sulfate de calcium, ciment fondu d'alumine et/ou ciment Portland, la réslne modifiée a base d'amino-s-triazine mentionnée ci-dessus qui sert a accroître la résistance mécanique, un retardateur de prise et/ou une matière de charge ; parmi les substances accroissant la résistance mécanique, des produits de condensation pulvérulents mélamine-formaldéhyde à modification sulfite ou acide sulfonique, par exemple le produit du commerce Melment F 10, conviennent tout spécialement.Cette masse de matériau de construction est additionnée d'eau en quantité suffisante pour confer la fluidité. Finalement, dans le premier fascicule publié de la demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne n" 2 322 707, on décrit un mélange de mortier consistant en anhydride, sable, sulfate de potassium et sulfate de fer comme activateurs et contenant comme fluidifiants des produits de condensation du formaldéhyde avec des éthers aromatiques sulfonés, des imines ou des sulfones. L'inconvénient des masses de matériau de construction à base de sulfate de calcium connues antérieurement réside en ce que, en plus des substances organiques accroissant la résistance mécanique, dans certains cas à structure compliquée, il faut ajouter des additifs fluidifiants pour parvenir à des masses auto-nivelantes. La demanderesse a cherché à mettre au point une masse de matériau de construction à base de sulfate de calcium et d'eau dans laquelle la propriété d'auto-nivellement soit conférée uniquement par une substance ayant un effet synergétique en supprimant, dans l'intérat d'une bonne fluidité, l'addition d'agents amaigrissants et, pour des raisons d'économie, les substances coûteuses destinées à accrottre la résistance mecanique finale. D'autres buts et avantages de l'invention apprastront à la lecture de la description ci-après. Ces buts et avantages ont été atteints conformément à l'invention dans une'masse de matériau de construction qui contient un ou plusieurs éthers de polyglycol d'alcools gras et/ou d'alcools de synthèse, en proportions de 0,1 à 5 %, de préférence de 0,5 à 3 % du poids du mélange sulfate de calcium-eau. La masse de matériau de construction selon l'invention peut encore être caractérisée,si on le désire, en ce que : a) les éthers de polyglycol d'alcools gras sont des produits de reac- tion de 1 å 20 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'alcool gras, b) les alcools gras sont des alcools gras de coco, c) l'alcool gras est l'alcool oléylique, d) l'alcool gras est l'alcool stéarylique, e) les éthers de polyglycol d'alcools de synthèse sont des produits de réaction de 1 à 2 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'alcool de synthèse, f) l'alcool de synthèse est l'isotridécanol, g) la masse de matériau de construction contient de 0,2 à 1 %, de préfé- rence de 0,3 à 0,7 % d'un agent anti-mousse par rapport au poids du mélange sulfate de calcium-eau. On peut préparer à partir de la masse de matériau de construction selon l'invention une masse fluide en l'introduisant par charges dans une zone de mélange dans laquelle on la mélange sous agitation pendant 2 à 15 minutes à une vitesse périphérique de 80 a 750 m/minute, on transfère la masse mélangée dans une zone de réserve agitée å une vitesse périphérique de 25 à 90 m/minute, on prélève la masses en continu dans la zone de réserve et on la pompe sur le lieu d'application. Finalement, la masse fluide peut être utilisée pour la réalisation d'aires auto-nivelantes et la formation-de revêtements de sols à surface lisse et non poreuse. On peut utiliser comme sulfate de calcium, dans la masse de matériau de construction selon l'invention, aussi bien le sel anhydre (anhydrite) que > 'hemi-hydrate (sous la forme alpha ou bêta). Toutefois, on ne peut utiliser qu'un anhydrite correspondant à la classe de qualité AB 200 de la norme allemande DIN 4208 (édition d'octobre 1962), et l'hémi-hydrate du sulfate de calcium doit avoir une valeur eau-pl tre (déterminée selon le mode opératoire de la norme allemande DIN 1168, partie 2, page 3, édition de juillet 1975) de 0,37 à 0,50. Comme activateurs, la masse de matériau de construction selon l'invention peut contenir des sulfates alcalins, et en particulier le sulfate de potassium. Pour l'appréciation des propriétés d'auto-nivellement de la masse fluide préparée à partir de la masse de matériau de construction selon l'invention, on peut exploiter la-dimension d'étalement qu'on détermine selon le mode opératoire ci-aprEs Sur un disque de verre ou de Plexiglas d'environ 30 cm de diamètre, on trace une croix de mesure dont le point 0 se trouve dans le centre du disque. Sur la croix de mesure, on pose un anneau d'ébonite selon la norme allemande D!N 1164 (cf. feuille 5, édition de juin 1970) qu'on remplit du mélange fluide à ras bord. Lorsqu'on retire l'anneau, le mélange s'étale de tous les cttés. La croix de mesure permet de déterminer le diamètre d'étalement du mélange lorsque celui-ci a cessé de couler. Ce diamEtrev exprimé en centimètres, constitue la dimension d'étalement. La masse fluide destinée 9 réaliser des aires autonivelantes doit présenter une dimension d'étalement d'au moins 25 cm pour pouvoir ètre correctement travaillée. Les exemples qui suivent illustrent l'invention sans toutefois en-limiter la portée ; dans ces exemples, les indications de parties et de pourcentages s'entendent en poids sauf mention contraire. EXEMPLE 1 On mélange intimement 3500 g d'anhydrite, 45 g de K2S04 activateur,60 g de Génapol X-050 (éther de polyglycol de l'isotridécanol, 5 moles d'oxyde d'éthylène par mole dtisotridécanol, produit du commerce de la firme HoECHST) et 912 g d'eau. La masse fluide obtenue a une dimension d'étalement de 30 cm. Sur des éprouvettes de dimensions 40 x 40 x 160 mm (selon la norme allemande DIN 1168, partie 2, pages 4 et 5, édition de juillet 1975) préparées à partir de la masse fluide, on trouve après séchage jusqu'à poids constant une densité de 1,2 a 1,3 g/cm et une résistance a la traction-flexion de 25 à 30 kg/cm. EXEMPLE 2 On mélange intimement 3500 g d'anhydrite, 45 g de K2S04 (activateur),15 g de l'agent anti-mousse du commerce SP3 de la firme WACKER (essentiellement du diméthylpolysiloxanne), 60 g de Cénapol X-050 -et 912 g d'eau. La masse fluide obtenue a une dimension d'étalement de 27 à 28 cm. Sur des éprouvettes de dimensions 40 x 40 x 160 mm (selon la norme allemande DIN 1168, partie 2, édition de juillet 1975) préparées & partir de la masse fluide, on détermine après séchage jusqu'a poids constant une densité de 1,8 à 1,9 g/cm et une résistance t la trac tion-flexion de 55 a 65 kg/cm. EXEMPLE 3 On mélange intimement 3500 g d'anhydrite, 45 g de K2S04 (activateur), 15 g de l'agent anti-mousse SP3 de la firme WACKER, 60 g du produit du commerce Génapol C-050 (éther de polyglycol d'alcools de coco, 5 moles d'oxyde d'4thylène par mole d'alcools de coco principalement en C12-Cl4, produit de la firme HOECHST) et 912 g d'eau. La masse fluide obtenue a une dimension d'étalement de 26 à 27 cm. Sur des éprouvettes de dimensions 40 x 40 x 160 mm (selon la norme allemande DIN 1168, partie 2, édition de juillet 1975) préparées à partir de la masse fluide, on détermine après séchage jusqu'a poids constant une densité de 1,8 à 1,9 g/cm et une résistance à la tractionflexion de 60 a 65 kg/cm. EXEMPLE 4 On mélange intimement 3500 g d'anhydrite, 45 g de K2SO4 (activateur),15 g de l'agent anti-mousse SP3 de la firme WACKER, 60 g de Génapol 0-050 (éther de polyglycol de l'alcool oléylique, à 5 moles dioxyde d'éthylène par mole dTalcool principalement insaturé en C18, produit de la firme HOECHST) et 912 g d'eau. La masse fluide obtenue a une dimension d'étalement de 27 à 28 cm. Sur des éprouvettes de dimensions 40 x 40 x 160 irna (selon la norme allemande DIN 1168, partie 2, édition de juillet 1975) préparées à partir de la masse fluide, on détermine après séchage jusqu'a poids constant une densité de 1,8 1,9 glem3 et une résistance å la tractionflexion de 50 à 60 kg/cm. EXEMPLE 5 On mélange intimement 3500 g d'anhydrite, 45 g de K2S04 (activateur), 20 g de l'agent anti-ousse SE å base de silicone de la firme WACKER, 60 g de Génapol 5-050 (éther de polyglycol d'alcool stéarylique, 5 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'alcools gras saturés en C16-Cl8, produit de la firme HOECHST) et 912 g d'eau. La masse fluide obtenue a une dimension d'étalement de 26 27 cm Sur des éprouvettes de dimensions 40 x 40 x 160 mm (norme allemande DIN 1168, partie 2, édition de juillet 1975) préparées W partir de la masse fiuide, on détermine après séchage jusqu'à poids constant une densité de 1,7 à 1,8 g/cm et une résistance à la traction-flexion de 55 à 60 kg/cm. EXEMPLE 6 On mélange intimement 3500 g d'anhydrite, 45 g de K2S04 (activateur), 15 g -de l'agent anti-mousse EH 4888 de la firme Goldaehmidt (émulsion à 20 % d'un siloxanne modifié), 60 g d'un mélange de Génapol X-050 et de Génapol 0-050 en proportions égales et 912 g d'eau. La masse fluide obtenue a une dimension d'étalement de 28 cm. Sur des éprouvettes de dimensions 40 x 40 x 160 mm (norme allemande DIN 1168), partie 2, édition de juillet 1975) préparées à partir de la masse fluide, on détermine après séchage jusqu'a poids constant une densité de 1,7 à 1,8 g/cm et une résistance à la traction-flexion de 55 å 65 kg/cm. EXEMPLE 7 On mélange intimement 2000 g d'alpha-hdmAhydrate du sulfate de calcium, 0,4 g d'acide citrique qui sert de retardateur de prise, 60 g de Génapol X-050, 15 g de l'agent anti-mousse EH 4888 de la firme Goldschmidt et 912 g d'eau. La masse fluide obtenue a une dimension d'étalement de 26 à 27 cm. Sur des éprouvettes de dimensions 40 x-40 x 160 mm (norme allemande DIN 1168, partie 2, édition de juillet 1975) préparées partir de la masse fluide, on détermine après séchage jusqu'à poids constant une densité de 1,8 à 1,9 g/cm et une résistance & la traction-flexion de 55 à 70 kg/cm. EXEMPLE 8 On mélange intimement 1200 g de beta-hémi-hydrate du sulfate de calcium, 60 g de Génapol X-050, 15 g d'agent anti-mousse EH 4888 de la firme Goldschmidt et 912 g d'eau. -La masse fluide obtenue a une dimension d'étalement de 26 à 27 cm. Sur des éprouvettes de dimensions 40 x 40 x 160 Mm (selon la norme allemande DIN 1168, partie 2, édition de juillet 1975) préparées a partir de la masse fluide, on détermine après séchage jusqu'a poids constant une densité de 1,0 à 1,1 g/cm et une résistance à la tractionflexion de 32 38 kg/cm. REVENDICATIONS 1. Masse de matériau de construction à base de sulfate de calcium et d'eau, caractérisée en ce qu'elle contient un ou plusieurs éthers de polyglycol d'alcools gras et/ou d'alcools de synthèse, en proportion de 0,1 à 5 Z, de préférence de 0,5 à 3 X du poids du mélange sulfate de calcium-eau. 2. hausse de matériau de construction selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éthers de polyglycol d'alcools gras sont des produits de réaction de 1 a 20 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'alcools gras. 3. Masse de matériau de construction selon la revendication 2, caractérisée en ce que les alcools gras sont les alcools gras de coco. 4. Nasse de matériau de construction selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'alcool gras est l'alcool oléylique. 5. Masse de matériau de construction selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'alcool gras est l'alcool stéarylique. 6. Nasse de matériau de construction selon la revendication 1, caractérisée en ce que les éthers de polyglycol d'alcools de synthèse sont des produits de réaction de 1 a 2 moles d'oxyde d'éthylène par mole d'alcool de synthèse. 7. Masse de matériau de construction selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'alcool de synthèse est l'isotridécanol. 8. Nasse de matériau de construction selon l'une quel conque des revendications 1 a & 7, caractérisée en ce qu'elle contient en outre de 0,2 à 1 %,de préférence de 0,3 à 0,7 X, par rapport au poids du mélange sulfate de calcium-eau, d'un agent anti-mousse. 9. Procédé de préparation d'une masse fluide å partir de la masse de matériau de construction selon l'une quelconque des revendications 1 a 8, le procédé se caractérisant en ce que l'on introduit la masse de matériau de construction, par charges, dans une zone de mélange dans laquelle elle est mélangée sous agitation à une vitesse périphérique de 80 750 m/minute pendant 2 å 15 minutes, on transfère la masse Wlangee dans une zone de réserve agitée à une vitesse périphérique de 25 à 90 m/minute et on prélève la masse en continu de la zone de réserve en l'envoyant par pompage sur le lieu de pose. 10. Utilisation de la masse fluide selon la revendication 9, en tant que masse de revetement,auto-niveîante pour la formation de revêtements de sols à surface lisse et non poreuse.