Brevet FR2363379A1 — publié le 19780331

La présente invention a pour objet un procédé d'application permettant l'obtention d'un revêtement particulièrement résistant à l'usure, et étanche. I1 est connu de fabriquer des revêtements pour lesquels l'étanchéité est assurée par de l'asphalte. Lorsqu'unie telle technique concerne des aires de roulement telles que des routes, des ponts, etc..., elle consiste à superposer une chape d'étanchétté et une chape de roulement. Pour préparer la chape d'étanchéité, il faut appliquer sur un support convenablement préparé un vernis pare vapeur mettre en place un double-papier kraft couler par dessus une couche d'asphalte chaud projeter sur l'asphalte une couche de gravier, le recouvrir d'une double épaisseur de papier kraft couler une deuxième couche d'asphalte sur laquelle on projette du sable jusqu'à saturation de l'asphalte. Deux ou trois jours après la mise en place de la chape d'étanchéité la chape de roulement peut être construite par mise en place d'un grillage et coulée d'une couche de béton. L'ensemble de ce revêtement a une épaisseur d'environ 10 cm et elle pèse de 120 à 150 kg par m2. Cette technique présente de nombreux inconvénients une forte épaisseur qui provoque un manque de souplesse entrainant des risques de rupture, causé par l'intégration du revêtement dans le lestage du bâtiment, un poids important, nécessitant une infrastructure très résistante, une application à chaud des couches d'asphalte, les délais d'utilisation très longs. Lorsqu'un revêtement d'asphalte est mis en place sur une terrasse dtimmeuble, la couche de béton est remplacée par une couche de gravier lavé roulé faisant office de pare-soleil. Pour être efficace, la couche de gravier doit présenter une épaisseur d'environ 5 cm. L'ensemble du revêtement a un poids important. Il est également connu de fabriquer des rev8tements à partir de résines. Cette technique met en oeuvre une bétonnière traditionnelle dans laquelle on introduit la résine et les charges. Le mélange réalisé dans la bétonnière sur le lieu d'utilisation est versé sur la surface à recouvrir sur laquelle ont été, au préalable, placés des repères de niveau. L'agglomérat est étendu à l'aide d'une racle afin d'amener la surface au niveau des repères et de réaliser une surface lisse. Les charges habituelles utilisées pour un tel procédé sont des sables de rivière de 2 ou 3 mm de diamètre ou des abrasifs de synthèse, d'environ 2,5 à 3 mm de diamètre. Cette technique présente les inconvénients suivants elle est coûteuse : l'étape consistant à mélanger les constituants dans la bétonnière est indispensable et il est nécessaire qu'elle soit suffisamment longue afin d'obtenir un mélange liant - charge relativement homogène ; elle n'est pas fiable : les risques de ségrégation dans le mélange sont importants, en particulier si le liant est fluide, ce qui est le cas d'un liant polyuréthanne, ou lorsque les charges ont une densité élevée les rev8tements obtenus présentent des faiblesses : au moment de l'opération de mélange, de grandes quantités d'air sont introduites dans la masse liant-charge.Des bulles d'air se forment dans cette masse au moment où elle est appliquée ; le rev8tement présente des points de faiblesse et subit une perte d'étanchéité. Le procédé selon l'invention permet de remédier aux inconvénients des procédés de l'art antérieur. I1 permet d'appliquer des revêtements résistant à l'usure et parfaitement étanches dans la masse sur différents ouvrages tels des aires de roulement ou de stationnement, des ouvrages d'art, des terrasses, des réservoirs d'eau, des cuvelages, des piscines. Ces revêtements présentent, outre leur excellente résistance à l'usure et leur étanchéité, un faible poids, une bonne résistance aux chocs, à la chaleur, aux intempéries et à de nombreuses agressions chimiques. La durée de l'application du revêtement est très courte et sa mise en service rapide. Le procédé selon l'invention permet d'appliquer sur tout support stable, convenablement préparé, un revêtement parfaitement étanche et résistant à l'usure, comportant plusieurs couches, notamment une couche d'impression et une couche d'étanchéité, constituées par la meme résine de polyuréthanne ou par des résines de polyuréthanne différentes. Ce procédé consiste à appliquer sur ledit support, successivement la couche d'impression, la couche d'étanchéité et, par coulée, au moins une couche supplémentaire d'un mélange liquide constitué par un prépolymère comportant des fonctions OH libres, un durcisseur ayant des fonctions susceptibles de réagir avec les fonctions OH et éventuellement des charges, chacune des couches étant appliquée lorsque la résine de la couche précédente est est sèche, et à renforcer l'une au moins des couches supplémentaires par du corindon et que l'on projette sur la résine coulée, mais non encore polymerisée, jusqu'à saturation de cette couche supplémentaire. Le procédé selon l'invention doit être mis en oeuvre sur un support convenablement préparé. Ce support peut être en béton propre et sec, exempt de bulles, de cavités, de décrochements, de nids de gravillons. L'une au moins des couches supplémentaires est renforcée par du corindon. Le corindon utilisé dans le procédé selon l'invention a une densité de l'ordre de 3,9. I1 doit se présenter sous forme de grains réguliers dont les dimensions sont comprises entre environ 2 et environ 3 mm, Lorsque le corindon est projeté sur la résine, il s'enfonce aisément dans cette résine en raison de sa forte densité. Les résines constituant les différentes couches sont des résines de polyuréthanne. Elles sont appliquées sous forme d'un mélange liquide constitué par un prépolymère, un durcisseur et éventuellement des additifs. Le mélange liquide est préparé simplement en versant le prépolymère dans le durcisseur, ou réciproquement, et en ajoutant les charges éventuelles sous agitation. Les prépolymères entrant dans la composition des résines de polyuréthanne sont des polyéthers ramifiés (P1) dont la teneur en OH est égale à environ 11,5 Z et la viscosité égale à environ 650 + 100 centi poises à 200C, des polyalcools ramifiés (P2) comportant des groupements éthers et/ou esters, dont la teneur en OH est de 5 Z environ et dont la viscosité est de 5 000 centipoises environ à 200C. Lorsque le revêtement est appliqué sur une surface soumise à une forte usure, par exemple un sol industriel ou une aire de roulement, on utilisera de préférence pour toutes les couches, des résines dont le prépo lymère est un polyéther ramifié P1, présentant une teneur en hydroxyle relativement forte de manière à augmenter le degré de réticulation de la résine. Pour les surfaces soumises à une faible usure et pour lesquelles l'étanchéité est la principale qualité requise, on utilisera de préférence pour la couche d'impression et la couche d'étanchéité des résines dont le prépolymère est un polyéther ramifié P1 et pour les autres couches, des résines dont le prépolymère est un polyalcool ramifié F2. Les durcisseurs utilisables pour les résines sont des polyisocyanates, de préférence des diisocyanates, notamment le diisocyanate-4,41 de diphénylméthane. Les additifs éventuellement introduits dans le mélange liquide prépolymère - durcisseur peuvent être des pigments, des tamis moléculaires, des régulateurs de pH. Les couches d'impression et d'étanchéité peuvent être appliquées par coulée ou au rouleau. Pour l'application de la couche d'impression, il est nécessaire que le mélange prépolymère - durcisseur soit dilué dans une quantité d'un solvant approprié telle que la viscosité du mélange liquide permette une bonne imprégnation de la surface du support à recouvrir. De meme pour l'application de la couche d'étanchéité, il est préférable de diluer le mélange prépolymere - durcisseur dans un solvant approprié, de manière à diminuer légèrement sa viscosité. Les solvants convenant aussi bien pour la couche d'impression que pour la couche dlétanchéité doivent entre relativement volatils et être de bons solvants des polyuréthannes. A titre d'exemple, on peut citer l'acétate d'éthylglycol, la méthylisobutyl cétone, l'acétate de butyle, le toluène et leurs mélanges. Le procédé selon l'invention permet d'utiliser, lors de sa mise en oeuvre, des matériaux qui donnent des revetements de très faible épaisseur, et par conséquent de faible poids, présentant toutefois les propriétés intéressantes citées précédemment. Le poids du revêtement obtenu par le procédé selon l'invention est de l'ordre de 20 à 25 kg par m2. L'épaisseur totale du revêtement est comprise entre 0,5 cm pour les surfaces exposées à une faible usure, et 1 cm pour les surfaces exposées à une forte usure. Elle est de préférence comprise entre 0,7 cm et 1 cm. Dans un tel revetement, la couche d'impression a une épaisseur de l'ordre de 0,05 cm, la couche d'étanchéité a une épaisseur comprise entre 0,15 et 0,20 cm, la couche supplémentaire renforcée par le corindon une épaisseur comprise entre 0,5 et 0,7 cm : une éventuelle couche de surfaçage peut avoir une épaisseur comprise entre 0,08 à 0,12 cm. Les revêtements destinés à hêtre soumis à un trafic, notamment les aires de roulement ou de stationnement, les sols industriels, appliqués par le procédé selon l'invention, peuvent etre mis en service 48 heures après leur application s'ils sont soumis à un trafic léger lorsque la température ambiante est d'environ 200C ; ils résistent à un trafic très important après un délai de huit jours, à la meme température. Ces délais, de meme que les délais à respecter entre l'application de deux couches de résines successives, doivent être rallongés si la température ambiante est inférieure à 200C, et diminués si la température ambiante est supérieure à 200C. En effet, le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre dans un intervalle de température de l'ordre de -50C à +800C. Cependant à des températures comprises entre -5 C et +50C, des précautions particulières doivent être prises. Aux basses températures, les délais sont approximativement doublés par rapport aux délais à respecter à 200C. Aux températures plus élevées, les durées peuvent être considérablement réduites. Le procédé selon l'invention permet de fabriquer des revêtements étanches qui peuvent rendre étanches les supports sur lesquels ils sont appliqués. Ainsi, un revêtement selon l'invention, de 7 mm d'épaisseur, appliqué sur un support en béton présentant des fissures dont la largeur est inférieure à j5 mm, rend ce support étanche. De même, un tel revetement conservera son étanchéité lorsque le support sur lequel il est appliqué subit une dilatation, meme lorsque cette dilatation produit des fissures dont la largeur peut aller jusqu'à 2 mm. Le procédé objet de la présente invention peut être mis en oeuvre aussi bien sur des parois sensiblement planes, horizontales, verticales ou obliques, que sur des surfaces incurvées. Deux modes de réalisation de ce procédé sont utilisés suivant la forme du support à recouvrir. Lorsque le support est une surface sensiblement plane, horizontale ou présentant une pente de 20 % au plus, chaque couche peut être appliquée en versant la quantité nécessaire de mélange liquide sur la surface à recouvrir. Pour les couches très minces, telles que la couche d'impression et la couche d'étanchéité, le mélange liquide se répand uniformément. Pour les couches plus épaisses, on évite le coulage du mélange en recouvrant le support par fractions de surface d'autant plus petites que la pente est plus forte, et en projetant rapidement le corindon qui bloque le coulage. Lorsque le support est une surface sensiblement plane, présentant une pente supérieure à 20 %, ou verticale, ou une surface incurvée, les couches d'impression et d'étanchéité peuvent être appliquées au rouleau. Pour appliquer la couche supplémentaire de résine renforcée, il est nécessaire d'utiliser un contremoule en polyéthylène rigide installé parallelement à la surface à recouvrir à une distance de celle-ci correspondant à l'épaisseur désirée pour la couche supplémentaire ; le contremoule est maintenu en place par des joints étanches d'épaisseur adéquate ; la résine constituant la couche supplémentaire est coulée dans le moule ainsi formé ; le corindon est introduit dans la resine contenue dans le moule, les quantités de résine et de corindon étant telles que le moule soit totalement rempli.Lorsque la forme de la paroi l'exige, le corindon peut être introduit sous pression dans la résine, de manière qu'il se répartisse uniformément. Les exemples suivants illustrent les deux modes de mise en oeuvre du procédé de l'invention. EXEMPLE 1 Cet exemple illustre la mise en place à une température de 200C environ, d'un revêtement convenant pour un sol industriel destiné à Entre soumis à une forte usure. La résine utilisée contient les ingrédients suivants, mélangés avant l'application de l'huile de ricin, un polyol du type P1 un durcisseur constitué essentiellement par un mélange de di isocyanate de diphénylméthane et de ses homologues, des additifs tels que des pigments, des charges et un tamis molé culaire du type silicate alcalin ou alcalino-terreux à structure microporeuse régulière. Cette résine est commercialisée sous la dénomination Bolloxy S. 325 par la Société "Produits BOLLORE S.A.". Le solvant est constitué par un mélange d'acétate d'éthyglycol, de méthylisobutylcétone, d'acétate de butyle et de toluène, et il est commercialisé sous la dénomination "Solvant 0" par la Société "Produits BOLLORE S.A.". Le corindon utilisé est commercialisé sous la dénomination "Corindon DMB" par la Société Française d'Electrométallurgie. Le revêtement est appliqué sur un support de béton au cours des étapes successives suivantes une couche de résine, diluée à 30 % - 40 % de solvant, est appliquée au rouleau sur ledit support à raison de 0,350 kg de résine par m2, de manière à obtenir une couche de 0,05 cm d'épaisseur, constituant la couche d'impression, après un délai de 3 à 4 heures, une couche de la meme résine, diluée à 3 % de solvant, est appliquée par coulée sur la première couche, à raison de 1,8 kg de résine par m2, de manière à obtenir une couche de 0,15 cm d'épaisséur, constituant la couche d'étan chétté après un délai de 7 heures, une couche de la meme resine non diluée est appliquée par coulée à raison de 4 kg de résine par m2 ; du corindon DM13 est immédiatement projeté verticalement sur la couche dans laquelle il s'enfonce jusqu'à saturation. I1 faut 12 kg de corindon pour saturer cette couche. A saturation, les grains ne pénètrent plus dans la résine et apparaissent en surface. On pro cède alors à un talochage vigoureux afin que les grains de corindon se marient bien entre eux. L'épaisseur de cette couche est de 0,63 cm. On obtient ainsi un revêtement d'une épaisseur de 0,83 cm ayant un poids au m2 de 18 > 15 kg et présentant une remarquable résistance à l'usure. EXEMPLE 2 Cet exemple illustre la mise en place à une température de 50C à 80C environ, d'un revêtement destiné à une surface sensiblement verticale soumise à une faible usure. Les produits utilisés sont la résine "Bolloxy 325 S" décrite dans exemple 1, une résine contenant un polyalcool du type P2, un durcisseur constitué essentiellement par un mélange de di-isocyanate de diphénylméthane avec ses homologues, un tamis moléculaire du type silicoaluminate alcalin ou alcalino-terreux à structure micro poreuse régulière, la résine étant commercialisée sous la dénomi nation "Bolloxy 325 HS" par la société "Produits BOLLOBE S.A.", le corindon et le solvant décrits dans l'exemple 1. Le revetement est appliqué sur le support au cours des étapes suivantes une couche de résine Bolloxy 325 HS, diluée à 30 Z de solvant, est appliquée au rouleau sur ledit support à raison de 0,350 kg de résine par m2, de manière à former une couche.d'impression dont l'épaisseur est de 0,05 cm, après un délai de 6 heures, une couche de la meme résine diluée à 5 Z de solvant est appliquée au rouleau à raison de 1,5 kg de résine par m2, de manière à former une couche d'étanchétté dont l'épais seur est de 0,12 cm, . après un délai de 12 heures, une couche de résine Bolloxy 325 S non diluée et renforcée par du corindon est appliquée à raison de 12 kg de corindon pour 4 kg de résine par m2, la couche obtenue ayant une épaisseur de 0,6 cm, de la manière suivante : un contre moule en polyéthylène rigide est installé parallèlement à la surfa ce à recouvrir, à 0,6 cm de la surface de la seconde couche de résine. I1 est maintenu en place par des joints d'épaisseur adéquate qui assurent l'étanchétté le long des bords latéraux et inférieurs du moule ainsi constitué.La quantité nécessaire de résine est alors coulée dans ce moule par la partie supérieure, puis la quantité de corindon nécessaire pour saturer la couche est introduite par- la partie supérieure dans la résine dans laquelle les grains s'enfoncent, les quantités de résine et de corindon étant telles que le moule soit totalement rempli, après un délai de 48 heures environ, on retire le coatremoule,-la résine utilisée n'adhérant pas au polyéthylène. Si le contremoule peut Entre chauffés notamment par des résistances électriques, cette durée de 48 heures peut etre réduite de façon rerarquable. Par exemple, si le contremoule est porté à 80 C, il peut etre retiré après un délai de deux heures. Ce second mode de mise en oeuvre du procédé selon l'invention permet de recouvrir notamment des façades dimmeubles les parois verticales de bassins. Les revetements obtenus par le procédé selon l'invention peuvent comporter en outre une couche de finition. Cette couche sera constituée par le meme type de résine que celui décrit précédemment. La résine de cette couche de finition pourra titre teintée dans la masse pour donner au revêtement un aspect différent. I1 est également possible de saupoudrer la couche de finition d'un abrasif pulvérulent quine pénètre pas dans cette couche mais s'accroche t sa surface en lui conférant d'excellentes propriétés antidérapantes. -REVENDICATIONS 1. Procédé d'application dlun revêtement étanche résistant à l'usure comportant plusieurs couches1 notamment une couche d'impression et une couche d'étan chétté, constituées par la meme résine de polyuréthanne ou par des résines de polyuréthanne différentes, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer sur un support, successivement la couche d'impression, la couche d'étan chérté et, par coulée, au moins une couche supplémentaire d'un mélange liquide constitué par un prépolymere comportant des fonctions OH libres, un durcisseur comportant des fonctions susceptibles de réagir avec les fonctions OH et éventuellement des charges, chacune des couches étant appliquée lorsque la résine de la couche précédente est sèche, et à renfor cer l'une au moins des couches supplémentaires par du corindon que l'on projette sur la résine coulée, mais non encore polymérisée, jusqu'à satura tion de cette couche supplémentaire. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que toutes les couches de résine sont appliquées par coulée. 3. Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que les couches d'impression et d'étanchétté sont appliquées au rouleau, un contremoule en polyéthylène rigide est installé parallèlement à la surface à recouvrir à une distance de celle-ci correspondant à l'épaisseur désirée pour la couche supplémentaire, le contremoule est maintenu enlace par des joints étanches d'épaisseur adéquate, la résine constituant la couche supplémen taire est coulée dans le moule ainsi formé ; le corindon est introduit dans la résine contenue dans le moule, les quantités de résine et de corindon étant telles que le moule soit totalement rempli. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corindon utilisé pour renforcer l'une au moins des couches supplémentaires est sous forme de grains réguliers dont les dimensions sont comprises entre environ 0,2 ét environ 0,3 cm. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le prépolymère de l'une au moins des résines est un polyéther ramifié dont la teneur en OH est égale à environ 11,5 Z et la viscosité égale à environ 650 + 100 centipoises à 20 C. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le prépolymère de l'une au moins des résines est un polyalcool ramifié comportant des groupements éthers et/ou esters, dont la teneur-en groupes OH est d'environ 5 Z et la viscosité est de 5 000 centipoises environ à 200C. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractértsé en ce que le durcisseur est constitué essentiellement par le di-isocymiate de diphényl méthane. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'on applique une couche d'impression dont l'épaisseur est environ 0,05 cm. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on applique une couche d'étanchéité dont l'épaisseur est comprise entre 0,15 et 0,20 cm. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 å 9, caractérisé en ce que l'on applique une couche supplémentaire renforcée par du corindon, dont l'épaisseur est comprise entre 0,5 et 0,7 em. 11. Revêtement multicouche de résine de polyuréthanne, parfaitement étanche, et résistant à l'usure, comportant une couche d'impression et une couche d'étanchéité, caractérisé en ce qu'il comporte en outre au moins une couche supplémentaire de résine de polyuréthanne renforcée par du corindon, ledit corindon saturant la couche de résine et se présentant sous forne de grains réguliers dont les dimensions sont comprises entre 0,2 et 0,3 cr 12. Revêtement selon la revendication 11, caractérisé en ce que la résine de polyuréthanne est constituée par un prépolymère choisi pari les polyéthers ramifiés dont la teneur en OH est égale à environ 91,5 Z et la viscosité égale à environ 650 + 100 centipoises à 200C et les polyalcools ramifiés comportant des groupements éthers et/ou esters, dont la teneur en groupes OH est d'environ 5 Z et la viscosité est de 5 000 centipoises environ à 200C, et un durcisseur constitué essentiellement par le di-isocyanate de diphényl méthane.