Brevet FR2345275A1 — publié le 19771021

La présente invention se rapporte å un procédé pour préparer une nasse fluide ccnsistant en sulfate de ca'c'um, un activateur, un agent liquéfiant, un agent mouillant et de l'eau et comprend également un appareillage pour la mise en oeuvre de ce procédé et l'utilisation de la masse obtenue dans la réalisation d'aires auto-nivelantes. Dans le bâtiment, les sols définitifs, par exemple les carrelages et parquets, ne peuvent être posés que sur des surfaces horizontales et planes et non pas sur les planchers bruts des bâtiments, qui ont presque toujours une surface irrégulière. Antérieurement, pour réaliser les surfaces horizontales et planes indispensables, on utilisait des masses de revêtement en asphalte coulé, en ciment ou en magnésite dont l'application, le nivellement et le lissage exigeaient beaucoup de temps et de main-d'oeuvre ; depuis quelque temps on connaît des mélanges de mortier qui, après addition d'eau, prennent une consistance fluide et pompable, stétalent de niveau et se lissent d'eux-mEmes comme un liquide sous l'influence de la gravite. 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, le cas échéant du sable, une substance retardant la sédimentation des matières solides dans l'eau et une substance accroissant la résistance mécanique de la masse durcie ; on peut encore ajouter un agent antimousse ; la substance accroissant la résistance mécanique est une résine b base d'une amino-s-triazine portant au moins deux groupes amino, å modification sulfite ou acide sulfonique. Après addition d'eau a 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. D'autre part, 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 p-hémi-hydrate de calcium, ciment fondu d'alumine et/ou ciment Portland, la résine modifiée à base d'amino-striazine mentionnéeci-dessus qui sert de substance accroissant la résistance mécanique, un retardateur de prise et/ou une matière de charge ; parmi les substances accroissant la résistance mécanique, les produits de condensation pulvérulents melamine-formaldéhyde è modification sulfite ou acide sulfonique, par exemple le produit du commerce Melment F 10, conviennent tout spécialement. La masse de matériau de construction est additionnée d'eau en quantité suffisante pour conférer la fluidité. Toutefois, on rencontre des difficultés à la préparation de la masse fluide a partir de la masse de matériau de construction et d'eau. Lorsqu'on agite la masse de matériau de construction comme proposé dans le premier fascicule publié de la demande de brevet de la République Fedérale d'Allemagne nO 1.648.048 dans un mélangeur équipé d'un agitateur rotatif qui est vidangé par l'intermédiaire d'un récipient de réserve dans une vis transporteuse placée au-dessous, dans laquelle également on amène l'eau, on obtient une masse dont les propriétés de fluidité ne sont pas reproductibles. Apparemment, l'opération d'empâtage ne peut pas être réalisée de manière exactement continue en raison de trop fortes variations dans les durées de passage de la masse de matériau de revêtement dans le mélangeur, le récipient de réserve et la vis de transport et de mélange. La demanderesse a alors cherché a mettre au point un procédé de preparation d'une masse fluide consistant en sulfate de calcium, un activateur, un agent liquéfiant, un agent mouillant et de l'eau ainsi qu'une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé en évitant l'inconvénient qui vient d'le décrit. Le procédé et l'appareillage en question doivent donner une masse dont les propriétés de fluidité soient exactement reproductibles en égard l'auto-nivellement et au lissage sous l'influence de la gravité. D'autres buts et avantages de l'invention apparartront à la lecture de la description ci-après. Ces buts et avantages ont été atteints conformément & l'invention en introduitsant le sulfate de calcium, l'activateur, l'agent liquéfiant, l'agent mouillant et l'eau par charges dans une zone de mélange dans laquelle il y a mélange sous agitation a une vitesse périphérique de 80 å 750 m/mn pendant une durée de 2 b 15 mn, la masse mélangée étant ensuite transférée dans une zone de réserve agitée à une vitesse périphérique de 25 à 90 mlmn et prélevée en continu dans cette zone de réserve pour autre pompée au lieu d'application. Un appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention peut se caractériser en ce que, au-dessus d'un mélangeur, on a disposé une trémie à sulfate de calcium, un récipient contenant l'activateur, l'agent liquéfiant et l'agent mouillant et un réservoir d'eau, des conduits reliés a la trémie, au récipient et au réservoir peuvent autre introduits dans le mélangeur, au-dessous du mélangeur se trouve un récipient de réserve équipé d'une vis dans lequel le mélangeur peut titra vidangé, le récipient de réserve est relié par un conduit à l'aspiration d'une pompe a vis et un conduit relié au refoulement de la pompe à vis mène au lieu de pose. L'appareillage peut encore se caractériser si on le desireen ce que (a) le mélangeur est un mélangeur a chute libre, (b) le mélangeur est un mélangeur forcé horizontal, (c) le mélangeur-forcé horizontal comporte une cuve rotative et des chicanes tournant en sens opposés. Finalement, la masse fluide peut être utilisée comme masse de revêtement auto-nivelante pour la réalisation de revêtement de sols à surface lisse et non poreuse. Dans le procédé selon l'invention, le sulfate de calcium peut être utilisé sous la forme anhydre (anhydrite) ou a l'état d'hémi-hydrate (sous la forme a ou p). Toutefois, on ne peut utiliser qu'une anhydrite appartenant à la classe de qualité AB 200 de la norme allemande DIN 4208 (édition d'octobre 1962) alors que l'hemi-hydrate de sulfate de calcium doit présenter une valeur eau-plâtre (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. On peut utiliser comme activateurs dans le procédé selon l'invention des sulfates alcalins, en particulier le sulfate de potassium, et le sulfate de fer ; les agents mouillants qui conviennent sont des éthers de polyglycol d'alkylphénols.Coane agents liquéfiants on peut utiliser des produits de condensation mélamine-formaldéhyde, par exemple le -produit du commerce Melment. Les revêtemçnts de sols réalisés à l'aide de la masse fluide préparée par le procédé selon l'invention présentent,au au bout de quelques 2 jours seulement, des résistances à la traction-flexion de plus de 70 kg/cm Ils répondent donc aux exigences de la norme allemande DIN 4109 (cf. Feuille 4, page 3, tableau I ; édition de septembre 1962). Pour l'appareillage servant à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, on peut utiliser des mélangeurs à chute libre dont les chambres de mélange ont des diamètres de I à 2 m et qui tournent b une vitesse de 20 à 200 tr/mn. En tant que mélangeur forcé, on peut utiliser par exemple le mélangeur LUdige à environ 2 m de diamètre (tournant à une vitesse de 30 à 100 tr/mn) ou des disques de dissolveur de 20 à 30 cm de diamètre tournant å des vitesses allant jusqu' 1200 tr/mn. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressor tirons plus clairement de la description détaillée donnée ci-après en référence à la figure unique du dessin annexé qui représente schématiquement une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. En référence à cette figure, on trouve au-dessus d'un mélangeur 1, une trémie 2 pour le sulfate de calcium, un récipient 3 pour l'activateur, l'agent liquéfiant et ltagent mouillant, et un réservoir d'eau 4. Des conduits 9, 10 et 11 reliés aux orifices de sortie de la trémie 2, du récipient 3 et du réservoir 4 peuvent être introduits dans le mélangeur 1. Au-dessous du mélangeur 1 se trouve un récipient de réserve 5 équipé d'une vis 6. Le contenu du mélangeur 1 peut être vidangé dans le récipient de réserve 5. Une pompe a vis 7 est reliée du côté de l'aspiration par un conduit 12 au récipient de réserve 5 ; le c8té refoulement de la pompe est relié par un conduit 13 au lieu de pose 8. 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 Dans un mélangeur a chute libre d'un volume de 50 litres, on mélange pendant 5 mn environ 50 kg d'anhydrite (de la classe de qualité AB 200 de la norme allemande DIN 4208), 0,75 kg de sulfate de potassium (activateur), 0,3 kg du produit du commerce Melment F 10 qui sert d'agent liquéfiant et 2 g du produit du commerce Arkopal N-060 (éther de polyglycol de nonylphénol), agent mouillant, avec 16,2 kg d'eau et on vidange le mélange fluide obtenu dans un récipient de réserve d'environ 100 litres. Le récipient de réserve est équipé d'une vis qui tourne.8 une vitesse périphérique de 62 m/mn.Du récipient de réserve, un conduit mène à une pompe a vis dont le débit est réglé de manière à envoyer le mélange fluide en continu au lieu de pose - un plancher brut - alors que, dans le mélangeur à chute libre, on poursuit le mélange de nouvelles charges å la composition ci-dessus. Le mélange fluide est coulé sur le plancher brut en épaisseur d'environ 3cm il s'étale de lui-meme de niveau sous l'influence de la gravité avant de durcir. Sur des éprouvettes de dimensions 40 x 40 x 160 mm (selon norme allemande DIN 1168, partie 2, pages 4 et 5, édition de juillet 1975) prépares a partir du mélange fluide, on détermine après séchage jusqu'8 3 poids constant une. densité de 1,9 à 2,0 g/cm et une résistance à la tractionflexion de 70 9 80 kg/cm2. On peut mesurer en continu la fluidité du mélange contenu dans le mélangeur à chute libre et dans le récipient de réserve & l'aide d'un viscosimètre rotatif (détermination de la viscosité dynamique). En raison de la bonne reproductibilité entre les diverses charges, il suffit cependant de déterminer la fluidité du mélange une seule fois en fonction de la durée de mélange par le mode opératoire d'étalement décrit ci-après Sur un disque en verre ou en 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 norme allemande DIN 1164 (cf. feuille 5, édition de juin 1970) qu'on remplit a ras bord du mélange fluide. En retirant l'anneau, on provoque l'étalement du mélange dans toutes les directions.La croix de mesure sert à déterminer le diamètre d'étalement du mélange lorsqu'il a cessé de s'écouler. Ce diamètre, en centimètres, constitue la dimension d'étalement. Le mélange fluide servant à réaliser des revêtements autonivelants doit avoir une dimension d'étalement de 25 + 1 cm pour pouvoir être bien travaillé. EXEMPLE 2 On répète l'opération de l'exemple 1 mais on remplace les 50 kg d'anhydrite par 53,3 kg d'hémi-hydrate de calcium. Sur des éprouvettes (selon norme allemande DIN 1168, partie 2, édition de luillet 1975) préparées a partir du mélange fluide, on détermine après séchage jusqu'à poids constant 3 une densité de 1,9 à 2,0 g/cm et une résistance à la traction-flexion de 75 a 85 kg/cm2. EXEMPLE 3 Dans un mélangeur forcé horizontal (avec cuve rotative et chicanes tournant en sens inverse) d'un volume de 500 litres, on mélange pendant 4 mn environ 500 kg d'anhydrite (de la classe de qualité AB 200 de la norme allemande DIN 4208), 7,5 kg de sulfate de potassium (activateur), 3 kg de produit du commerce Melment F 10 qui sert d'agent liquéfiant et 20 g de produit du commerce Arkopal N-060 (agent mouillant) avec 162 litres d'eau et on vidange le melange fluide dans un récipient de réserve d'environ 350 litres. On termine ensuite comme dans l'exemple 1. Le mélange fluide est déposé sur un plancher brut en épaisseur de 5 cm environ ; il s'étale de lui-mEme de niveau. Sur des éprouvettes (selon norme allemande DIN 1168, partie 2, édition de juillet 1975) préparées 9 partir du mélange fluide, on détermine 3 après séchage jusqu'à poids constant une densité de 1,70 à 1,95 g/cm et une résistance à la traction-flexion de 70 à 84 kg/cm2. REVENDICATIONS 1. Procéda de préparation d'une masse fluide consistant en sulfate de calcium, un activateur, un agent liquéfiant, un agent mouillant et de l'eau, le procédé se caractérisant en ce que l'on introduit le sulfate de calcium, l'activateur, l'agent liquéfiant, l'agent mouillant et l'eau par charges dans une zone de mélange dans laquelle il y a mélange sous agitation pendant 2 à 15 mn à une vitesse périphérique de 80 à 750 m/mn, on transfère la masse mélangée dans une zone de réserve agitée à une vitesse périphérique da 25 à 90 m/mn, et on prélève en continu la masse dans la zone de réserve en la pompant sur le lieu de pose. 2. Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, cet appareillage se caractérisant en ce qu'il comporte, au-dessus d'un mélangeur, une trémie à sulfate de calcium 2, un récipient 3 contenant l'activateur, l'agent liquéfiant et l'agent mouillant, et un réservoir d'eau 4 ; des conduits 9, 10 et 11 reliés a la trémie 2, au récipient 3 et au réservoir 4, et qui peuvent être introduits dans le mélangeur 1, un récipient de réserve 5 équipé d'une vis 6 placée au-dessous du mélange 1 et dans lequel ce dernier peut titre vidangé, le récipient de réserve 5 étant relié par un conduit 12 à l'aspiration d'une pompe à vis 7 dont le refoulement est relié par un conduit 13 au lieu de pose 8. 3. Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mélangeur 1 est un mélangeur en chute libre. 4. Appareillage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le mélangeur 1 est un mélangeur forcé horizontal. 5. Appareillage selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mélangeur forcé horizontal comporte une cuve rotative et des chicanes tournant en sens inverse. 6. Utilisation de la masse fluide selon la revendication 1 en tant que masse de revêtement auto-nivelante pour la réalisation de revêtements de sols à surface lisse et non poreuse.