Brevet FR2391848A1 — publié le 19781222

L'invention se rapporte à une methode de fabrication de structures cimentaires et aux structures cimentaires obtenues. Dans de nombreuses applications industrielles, il est nécessaire de disposer de structures présentant une bonne ré- sistance aux produ4ts chimiques, ceci en plus d'autres exigences telles que le poids, la résistance au feu et les techniques de mise en place. Un des principaux problèmes, par exemple dans le cas de la conception et de l'entretien des égouts,est la détérioration, quelquefois très rapide , des matériaux cimentaires généralement employés pour leur construction. Les principaux problèmes rencontrés dans les égouts proviennent de la formation d'hydrogène sulfureux On sait que l'acide sulfurique attaque facilement tous les ciments, y compris le Ciment Portland genéralement utilisé dans la construction, mais aussi les ciments tels que ceux résistant au sulfate ou à teneur élevée en alumine. Quand H2S existe dans un égout, il se produit une érosion rapide et, si l'on ne prend pas les mesures nécessaires, il peut se produire un effondrement complet. Il est aussi bien connu que de nombreuses résines synthétiques et matières plastiques résistent aux attaques chimiques et sont quelquefois utilisées pour les conduites d'égout. On utilise souvent, par exemple, des conduites en résines polyester, renforcées de verre, en résines époxy, PVC et polyéthylène haute densité. L'utilisation des conduites de ce type est pourtant généralement limitée aux nouvelles installations posées dans des tranchées ouvertes. En général, les conduites ne peuvent être utilisées facilement ou de façon satisfaisante dans un égout existant où l'accès est normalement limité par les dimensions du trou d'homme, ou pour le garnissage de nouveaux égouts de grand diamètre tels qu'une galerie en direction ou une conduite en béton. Des applications in situ des résines à la surface interne des conduites et des tunnels existants pour leur communiquer une protection contre l'attaque par H2S ont été effectuées, mais on a rencontré beaucoup de difficultés pratiques pour obtenir une liaison adéquate entre le béton et les matières plastiques et il en est résulté de nombreuses défectuosités. La présente invention a pour objet de fournir une structure ayant la résistance, la dureté et la stabilité structurale désirées et exerçant de plus une action de revêtement protecteur contre les attaques chimiques. C'est ainsi que, selon un premier aspect, l'invention concerne une méthode de production d'une structure cimentaire qui comprend la préformage d'un matériau plastique en une feuille de forme désirée et dont une surface est munie d'une nappe de fibres, et l'application sur cette nappe de fibres de la forme préformée d'un matériau cimentaire. Le matériau cimentaire se trouve de préférence à l'état asséché, de façon à être pliable quand il est appliqué à la feuille préformée. Le matériau cimenta ire peut aussi être appliqué par pulvérisation sur la feuille préformée. La présente invention concerne également une méthode de formation d'un garnissage d'égout qui comporte le montage d'une pluralité de structures cimentaires formées par la méthode selon l'un des deux paragraphes précédents, placées bord à bord, et ltobturation des joints entre les structures adjacentes par application au travers des joints de bandes de revêtement en matériau plastique. Selon un autre aspect, l'invention concerne une structure cimentaire qui comporte un matériau plastique préformé en une feuille de forme désirée et dont une surface est munie d'une nappe de fibres, et un matériau cimentaire fixé à la nappe de fibres de la feuille préformée. Le matériau cimentaire est avantageusement un ciment renforcé de verre La nappe de fibres comporte également de préférence des fibres de verre résistant aux produits alcalins. La nappe de fibres peut aussi comporter des fibres de verre E, et une résine est alors appliquée à la nappe de fibres de la feuille préformée avant application du matériau cimentaire. La présente invention sera d'ailleurs mieux comprise grâce à l'exemple suivant représentant, à titre non limitatif, un mode de réalisation de l'invention. Afzn d'obtenir uns structure cimentaire ayant un revêtement fournissant une protection contre une attaque chimique, par exemple pour son utilisation comme structure de garnissage dans les égouts où la formation d'acide sulfurique peut conduire à l'érosion du ciment, un matériau plastique tel que le PVC, le polyéthylène haute densité, le polyéthylène ou tout autre matériau plastique adapté est préformé en une feuille dont une surface est munie d'une nappe de fibres, puisque le matériau plastique/pneeut être directement lié au matériau cimentaire. La nappe de fibres peut comporter des fibres de verre E ou des fibres de verre résistant en milieu alcalin.Des feuilles plastiques comportant des nappes de fibres de verre E sont disponibles dans le commerce mais elles ne se sont pas révélées satisfaisantes, quand elles sont utilisées comme revêtements sur un matériau cimentaire car la fibre de verre E est fortement attaquée par le ciment Portland à alcali libre, ce qui conduit à une rupture à ltinterface entre la nappe et le matériau cimentaire. Le matériau cimentaire, qui a, de préférence, une épaisseur de 3 à 20 mm, est avantageusement, un ciment renforcé de verre (GRC) qui, étant une fine matrice renforcée de fibres de verre fines, peut pénétrer dans une nappe de fibres conduisant ainsi à une matrice homogène renforcée de fibres, à l'interface entre la nappe et le ciment. Le GRC peut se trouver initialement dans un état plat, asséché, état dans lequel, bien qu' en une seule pièce, il est pliable et peut être posé sur la nappe de fibres de la feuille préformée pour en épouser la forme. Le GRC peut aussi être pulvérisé sur la nappe fibreuse de la feuille préformée. Afin de protéger la nappe de fibres de verre E contre les attaques des produits alcalins du ciment, on applique une résine sur la nappe avant d'y appliquer le GRC. La résine est, de préférence, une résine époxy, tolérante à l'eau, et elle pénètre dans le corps de la nappe de fibres de verre. L'aptitude que présente la résine à se lier de façon satisfaisante au mélange du ciment prévient la détérioration de la liaison interfaciale qui, s'il en était autrement, proviendrait de la dégradation des fibres de verre à l'interface ; cette résine fournit également une liaison interfaciale améliorée. Selon une modification, on peut munir la première nappe de fibres de verre d'une autre nappe de fibres de verre. La nappe additionnelle peut comporter des fibres de verre en saillie, ce qui permet un ancrage additionnel du ciment renforcé de verre. Selon une autre modification, on peut munir d'une autre nappe de fibres la face du matériau cimentaire distincte de celle à laquelle est appliquée la feuille plastique avec la première nappe de fibres. Quand on utilise la structure ainsi formée, la seconde nappe de fibres fournit une certaine protection contre les attaques chimiques de l'autre coté du garnissage. La structure peut être de toutes dimension et forme convenant à l'usage particulier. Quand 011on l'utilisecomme nouveau garnissage pour un égout existant, les dimensions et forme doivent s'adapter aux dimensions et au profil interne de l'égout de sorte que deux ou plusieurs structures forment un anneau complet. Il peut pourtant ne pas être nécessaire de fournir un anneau complet, et les structures peuvent alors être fabriquées et fixées de telle sorte qu'elles se prolongent seulement sur la partie supérieure ou sur la partie inférieure de l'égout. Il est bien compris que, quand les structures sont formées comme panneaux d'assemblage, il est nécessaire d'obturer les joints entre les panneaux adjacents de façon à empêcher toute intrusion des eaux d'égout ou des produits chimiques qui attaqueraient alors le ciment se trouvant derrière le revêtement plastique. L'obturation des joints est effectuée de préférence par l'intermédiaire de bandes de recouvrement en matériau plastique pour relier les bords des joints. Ces bandes de recouvrement peuvent être ou soudées thermiquement ou liées aux panneaux par l'intermédiaire d'un adhésif compatible. Une fois installe les panneaux créent, dans l'égout existant, un anneau entre eux et la partie originale de l'égout. Cet anneau est rempli de ciment et de coulées de sable, ce qui fournit une nouvelle conduite sans aspérités, fixée de façon sure et rigide à l'intérieur de la conduite originale. Il est bien entendu que l'utilisation dans les égouts des structures selon l'invention n'est qu'un exemple et que ces structures peuvent être utilisées pour le garnissage des cheminées, les parois des réservoirs et containers ainsi que le revêtement des cloisonnements, les installations de laboratoire, les installations de salle de bains telles que baignoires et cuvettes, ainsi que les conduites et tout autre produit nécessitant une structure cimentaire légère, dans laquelle le ciment renforcé de verre fournit Ja résistance, la rigidité et la capacité structurelle, et le revêtement plastique fournit la protection contre les attaques chimiques. Il est bien entendu que différentes modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. Par exemple, la nappe peut comporter d'autres fibres organiques ou non organiques telles que des fibres de carbone ou d'acier, de polypropylène, de nylon etc. - REVENDICATIONS i - Méthode de fabrication d'une structure cimentaire caractérisée en ce quelle consiste à préformer un matériau plastique en une feuille de forme désirée dont une des surfaces comporte une nappe de fibres et à appliquer sur la nappe de fibres de la feuille préformée une matière cirentaire renforcée de fibres. 2 - Méthode de fabrication d'une structure cimentaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière cimentaire se trouve sous forme asséchée de façon à être pliable quand elle est appliquée sur la feuille préformée. 3 - Méthode de fabrication d'une structure cimentaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que la matière cimentaire est appliquée par pulvérisation sur la feuille préformée. 4 - Méthode de fabrication d'une structure ciuentaire selon l'une quelconque des revendications t à 3, caractérisée en ce que la matière cimentaire est un ciment renforcé de verre. 5 - Néthode de fabrication d'une structure cimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caracterisée en ce que la nappe de fibres continent des fibres de verre résistant aux produits alcalins. 6 - Méthode de fabrication d'une structure cimentaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la nappe de fibres contient des fibres de verre g, et une résine est appliquée à ladite nappe de fibres avant l'application de la matière cimentaire. 7 - Méthode de fabrication d'une structure cisentaire selon la revendication 6, caractérisée en ce que la résine est une résine époxy tolérante à l'eau. 8 - Méthode de fabrication d'une structure cimentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'une seconde nappe de fibres est appliquée à la nappe de fibres initiales, cette seconde nappe présentant, sur sa face libre, des fibres en saillie. 9 - Méthode de fabrication d'une structure cimentaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac térisée en ce qu'une nappe de fibres additionnelle est appli- que à la surface du matériau plastique opposée a la surface comportant la nappe de fibres initiale. 10 - Méthode de formation d'un garnissage d'égout qui comporte le montage bord à bord d'une pluralité de structures cimentaires formé par la méthode selon l'une quelconque des revendications précédentes et l'obturation des joints entre les structures adjacentes par application, au travers des joints, de bandes de revêtement en matériau plastique. il - Méthode selon la revendication 10 caractérisé en ce que les bandes de revêtement sont appliquées par soudure sur la feuille. 12 - Méthode selon la revendication 10, caractériséeen ce que les bandes de revêtement sont appliquées par collage. 13 - Méthode selon l'une quelconque des revendications 10 à 12, caractérisée en ce que l'on crée, dans un égout existant, une cavité entre le garnissage et la paroi originale et que l'on y introduit une matière cimentaire. 14 - Structure cimentaire obtenue par la méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce qu'elle comporte un matériau plastique préformé en une feuille de forme désirée et dont une surface comporte une nappe de fibres et une matière cimentaire renforcée de fibres, fixée à la nappe de fibres de la feuille préformée. 15 - Structure cimentaire selon la revendication 14, caractérisée en ce que le matériau plastique est du PVC, du polyéthylène haute densité ou du polyethylène. 16 - Garnissage d'égout obtenu par la méthode selon l'une quelconque des revendications 11 à 13.