Brevet FR2378728A1 — publié le 19780825

La présente invention concerne un mortier contenant une charge, un liant hydrauliqQe, de la cellulose-ou un dérivé de celle-ci et une matière synthétique résistant aux produits alcalins qui contient un colloïde protecteur tensio-actiS, lequel est à même de perdre en-grande partie son effet tensio actif par action des ions Ca2+ , et elle concerne aussi l'uti- lisation de ce mortier pour le revêtement de panneaux calorifuges. Les systèmes isolants se trouvant à l'extérieur, fabriqués avec des plaques cellulaires dures, par exemple en polystyrène ou en polyuréthane, en utilisant des mortiers pour la truelle ou pour enduits, armés d'un treillis, qui sont en partie améliorés par des résines synthétiques, et qui sont sous forme de peintures ou d'enduit8 dispersés pour rev8tement final sont connus. Mais l'application de systèmes de ce genre est liée à une somme de travail considérable, car les plaques chargées sur la basc par des opérations successives, sont d'abord pré-endui- tes avec un mortier amélioré par une matière synthétique, lisé puis on introduit ensuite un tissu en fibres de verre dans le mortier humide, pUi8 on enduit de nouveau le tissu avec du mortier et ce n'est qu'après un @échage de plusieurs jours qu'on les revêt ensuite de la couche d'apprêt nécessaire.Sur cette couche d'apprêt séché, on applique une couche de couverture avec un enduit ou une peinture, dispersés, combinés à une matière syn- thétique qui est éventuellement pigmentée. Ce mode opératoire comprend un bon nombre d'opera- tions successives de longue durée et onéreuse3. Bes mortiers mentionnés précedemment qui contiennent en plus des charges, des dispersions ou des poudres modifiées par des matières synthétiques ainsi que des ciments éventuellement en combinaison avec de la chant comme liant minéral, ont l'inconvénient d'absorber l'eau de pluie ou de l'eau provenant d'une autre sourie d'humidité. En outre, en général, on ne peut pas donner à leur surface, un effet décoratif.Par conséquent, il faut protéger celles-ci de l'influence de l'humidité par un recouverement supplémentaire, peinture ou enduit. Pour cela, les enduits extérieurs minéraux classiques, par exemple l'enduit gratté, bien qu'ils possèdent un aspect décoratif, ne conviennent pas pour cela du fait des contraintes thermiques résultant deg variations de température, ce qui est attribué à un module d'dlasticité trop élevé et est à rattacher ainsi à une résistance à la traction insuffisante en rapport de ces enduits extérieurs. L'objet de la présente invention est de fournir un mortier qui, sous forme d'une couche unique pratiquement homogene, soit à même de résister aux effets de l'humidité et des variations de température des intempéries, même s'il est appliqué sur une matière calorifuge relativement élastique. Ce mortier doit pouvoir être appliqué en particulier à l'aide de machine de pulvérisation appropriée ou bien avec la truelle en une seule opération. Un autre objet de la présente invention est de fournir un mortier dans lequel un tissu en fibres de verre incorporé est protégé d'une façon fiable contre les effets de r'hu- midité. En particulier, il faut préparer un enduit amélioré par une résine synthétique,qui puisse titre gratté de façon clas sique, de façon à ce que la surface de l'enduit gratté formé dans ce cas ressemble le plus exactement possible par l'aspect et la structure à la surface des enduits grattés minéraux. Ces objets sont réalisés grace à un mortier qui contient comme constituant principal, une charge, un liant hydrau lique, de la cellulose ou des dérivés de celle-ci, ainsi qu'une matière synthétique résistant ans produits alcalins, qui renferme un colloïde protecteur, lequel est à même de perdre pratiquement son effet tensio-actif par action des ions Ca2+ One peut utiliser comme charges et comme granulomé trie liées à la structure, des granulés de pierre, de marbre ou d'autres granulés ou des poudres, ayant sme taille de grain de 0,01 à environ 5 mm, étant donné que la plus grande taille de grain peut déterminer la structure de la surface. Une ganme de taille de grain préférée pour les charges est de 0,5 à 3 mn. Corme liant hydraulique, on peut utiliser selon la présente invention surtout du ciment Portland, auquel on a pu ajouter éventuellement de la chaux vive ou de la chaux hydratée. Le mortier contient également de la cellulose ou ses dérivés, qui à cause de sa capacité à retenir l'eau, peut contribuer à la prise an liant hydraulique. Comme dérivés de la cellulose, on peut utiliser par exemple la méthylcellulose ou l'hydroxyéthylcellulose. Nais aussi d'autres matières connues pouvant retenir l'eau, par exemple la caséine, peuvent être utilisées dans certaines formes de réalisation de la présente invention' Comme résines synthétiques, on peut utiliser principalement celles qui sont résistantes aux produits alcalins, et qui ont une certaine tendance à absorber l'eau et ont une nature hydrofuge. La nature hydrofuge de la matière synthétique peut être en partie contrôlée par l'intermédiaire de groupes qui s'y trouvent, étant donné que la nature hydrofuge de certains groupes de substituants est connue.Dans ce cas, pour une matière synthétique envisagée en augmentant la ramification de la chaîne polymère, on a pu obtenir par exemple un empêchement stérique de l'entrée de l'eau. Cet effet de barrage à l'eau que possède la résine synthétique peut être complété par l'effet hydrofuge de la couche ou du précipité, insolubles dans 11 eau, précipité par les ions calcium ou magnésium, à partir du colloïde protecteur-émulsifiant-tensio-actif.Bien que les matières en produits synthétiques utilisées habituellement sur le revêtement des plaques calorifuges soient peu appropriées, car leur nature hydrofuge par elle-m8me est encore- insuffisan- te, leur utilisation avec un système colloSde protecteur-ten- sio-actif particulièrement approprié dans le mortier conforme à la présente invention, peut malgré tout étire pris encore en considération, si la "couche-barrière" contenant du calcium ou du magnésium formée à partir du système susnommé, est relativement épaisse.Comme matière de ce genre, utilisée habituelle- ment, on peut citer par exemple les polymères butadiène-sty rène, leurs copolymères ou leurs terpolymères, l'acétate de polyvinyle, les dispersions styrène-résines acryliques, les dispersions polyacryliques, le propionate de polyvinyle, etc. qui sont toutes plus ou moins résistants aux produits alcalins. Dans le cadre de la présente invention, les copolymères d'acétate de vinyle et d'ester vinylique d'acides carbo amyliques résistant en particulier aux produits alcalins sont préférées. Parmi ces composés, sont particulièrement avantageux à leur tour ceux qui dans le groupe carboxylique, représenté de préférence par un groupe monocarboxylique, sont fortement ra mifiés. Les dispersions de résine synthétique utilisées ou bien les dispersions ou les suspensions formées à partir des poudres de résine synthétique utilisées avec l'eau de délayage sont en général rendues plus ou moins fortement hydrophiles par leur teneur en colloïdes protecteurs. Par ce moyen, la nature hydrofuge du eorps à base de résine synthétique, est tout d'abord "masquée" . Dans le choix du colloïde protecteur, qui perd un effet tensio-actif sous l'influence des ions, par exemple les ions calcium et/ou magnésium migrants des constituants du mortier, peuvent être utilisés au maximum par l'effet de barrage hydrofuge du corps en résine synthétique pour protéger le tissu de verre enrobé.La perte de la nature tensio-active des colloïdes protecteurs ou des émulsifiants de ce genre peut être provoquée par exemple par formation de complexe avec la matière utilisée, par formation d'un précipité insoluble, etc.. avec les ions calcium migrants, qui en général provient des liants hydrauliques et/ou des liants minéraux. Ainsi l'effet "barrière" de la résine synthétique résistant -aux produits alcalins, permet de protéger complètement le treillis de fibres * erre enrobé. Lors des recherches eur lesquelles repose la présente invention, il est apparu comme particulièrement valable de choi- sir la matière synthétique particulièrement en fonction de es constituants, de façon à ce qu'elle fasse déjà obstacle a' l'hu- midité éventuellement présente.Pour les copolymérisats d'acétate de vinyle et d'ester vinyliqiie d'un acide monocarboxylique à longue channe ramifiée, préférés selon une forme de réalisation de la présente invention, en a pu obtenir par exemple une augmentation de la résistance à l'eau prolongée en utilisant un composant acide carboxylique encore plus ramifié Ces effet qui reposent sur une intéraction du liant hydraulique et du tensio-actif émulsifiant ou présent comme collofde protecteur, peuvent titre encore renforcés dans certains cas en ajoutant des sels métalliques d'acide gras comme par exemple du stéarate de sodium, du stéarate de zinc, etc. Comme particulièrement préféré on indique un copolymère ester vinylique-acide Versatique (sous ce terme "acide Versatique", on entend en général des acides gras synthétiques, mais en particulier des mélanges d'acides carboxyliques surtout tertiaires, fortement ramifiés, par exemple l'"acide Versatique" 911 de Shelle-Chimie), avec l'acétate de vinyle, qui contient comme colloïde protecteur, entre autre de l'alcool polyvinylique, qui est fabriqué sous la marque "ELOTEX VS 45u par la firme Dr. M. Ebnöther AG Chemische Fabrik, Sempach, Suisse. Dans la résine-mentionnée, la propriété hydrofuge dans la combinaison avec le liant hydraulique, se développe relativement rapidement dans le mortier de la présente invention. Comme systèmes tensio-actif s qui doivent posséder simultanément des propriétés émulsifiantes, on peut citer cens qui, couse on l'a déjà indiqué, tendent à donner des précipités insolubles en présence d'ions calcium ou magnésium migrants . Bien que le mécanisme exact de l'effet avantageux de systèmes tensio-actifs de ce genre, n'ait pas été complètement élucidé jusqu a présent, l'effet avantageux cependant paratt reposer au moins en partie sur le fait que ces systèmes constituent une "couche barrière" par la formation de précipité insoluble, en présente des ions calcium ou magnésium mihrants. Comme systèmes tensio-actifs de ce genre avec des propriétés émulsifiantes, on peut citer par exemple les savons, en particulier les savons alcalins, comme les sels de codium, de potassium, des acides gras à bas poids moléculaire de l'acide abiétique, de la carboxyméthylcellulose, des acides hydroxycarboxyliques, par exemple les acides gras de l'huile de ricin et/ou le pétroleumsulfo- nate, etc. Le système tensio-actif peut apporter son effet avantageux, en particulier en agissant dans celles des résines synthétiques utilisées qui sont aussi ramifiées que possible et par donséquent présentent un empêchement stérique. Il faut que les résines synthétiques ou les systèmes à base de résine synthétiques présentent non seulement une faible ab sorption d'eau mais aussi après la rupte totale du système colloïde protecteur-tensio-actif, qui possède avantageusement des propriétés émulsifiantes, qu'elles aient un effet hydrofuge par la précipitation d'une couche-barrière provenant d'un précipité contenant du caloium, au moias en partie insoluble, cette précipitation étant due à la migration des ions calcium et/ou magnésium. aussi bien la nature de la matière synthétique que le choix du système tensio-actif, contribuent donc à cela. Par l'addition facultative de perlite, ce qui est cependant préféré, le mortier reste ouvert longtemps par suite de sa faible vitesse de dilution par l'eau, de sorte qu'il peut être travaillé même par temps très chaud. On établit un "temps d'ouverture" pour travailler l'enduit avec un outil à gratter, de façon à ce qu'une surface d'enduit grattée se forme avec le même aspect et la même structure que l'enduit gratté minéral de qualité. Mais bien entendu, il est également possible de travailler la surface avec des outils à structurer, pour obtenir d'autres structures souhaitées quelconques, comme par exemple enduit lissé à la truelle , enduit projeté, etc. 3ien que l'utilisation de perlite expansée soit préférée, on peut toutefois utiliser selon la présente invention encore d'autres ma- tières expansées, comme la vermiculite, etc. Les quantités des constituants principaux du mortier de la présente invention, ainsi que celles des autres composants éventuellement ajoutés, peuvent varier dans de larges limites. Une composition particulièrement préférée contient 40 à 80 % de charge, 15 à 40 * de liant hydraulique et éventuellement de chaux vive (ou de chaux hydratée), 0,1 à 5 % de cellulese (ou de dérivés de cellulose), et 1 à 20 % d'une matière synthétique résistant au produits alcalins, par rapport au poids sec du mélange, ainsi que de l'eau de gâchage. Â cette composition, on peut ajouter par exemple 0,2 à 10 % en poids de perlite. Des quantités de perlite supérieures à 10 % en poids de la masse sèche, ne sont pas préférées, car le poids du revêtement diminue trop fortement. Dans certaines formes de réalisation de la présente invention, il peut être également souhaitable d'obtenir ne mentetion des propriétés d'élasticité du mortier, en ajoutant des fibres de résine synthétiques par exemple des fibres de poly- acrylonitrile, de polyester, de polyéthylène, de chlorure de polyvinyle ou des fibres polyacryliques, ayant une longaeur de par exemple 0,8 à 2 mm. D'autres avantages sont une augmentation do la résistance à la flexion, ainsi qu'une bonne thixotropie de la masse. De préférence, on utilIse les fibres synthétiques à rai- son d'environ 0,1 à 5 % en poids. également il peut Stre avantageux parfois d'incerpo- rer des agents aérateurs supplémentaires à raison d'envifon 0,01 à 0,05 % en poids, par exemple du laurylsulfate de sodium. En particulier une combinaison de laurylsulfate de sodium avec du stéarate de zinc peut agir dans ce cas favorablement. Enfin, on peut incorporer aussi dans le mortier encore des pigments ou des dispersions colorées de matière synthétique. I1 peut être également avantageux d'incorporer des carbonates alcalins ou alcalinoterreux, par exemple du carbonate de sodium, pour empêcher les efflorescences et des phosphates fortement condensés comme inhibiteurs de rouilleo Grâce à des combinaisons particulières des consti- tuants ajoutés au mortier de la présente invention,des effets particulièrement favorables peuvent être obtenus dans certains cas. ainsi, les quantités d'eau nécessaire pour la prise du liant durcisseur hydraulique, sont rendues disponibles de préférence grâce à une combinaison de perlite avec la cellulose ou avec un dérivé de la cellulose, qui permet lavoir une lente cession d'eau, de sorte que l'enduit de la présente invention peut se fixer, en bonne et due forme sans brûler, sans tenir compte du sous-enduit ou de températures extérieures élevées. En utilisant le mortier de la présente invention on obtient toute une série d'avantages. Ceux-ci reposent surtout sur le fait que l'enduitpourperoipeut être formé maintenant pour la première fois par une seule couche, pratiquement homogène. l'es contraintes thermiques ne peuvent plus présenter d'inconvénient contrairement à ce qu'elles font pour des couches hétérogènes multiples. Grâce à la couche unique de vernis, on peut obtenir une économie considérable dans la durée du travail. Malgré cela, grâce à des essais, on a pu montrer que le tissu de verre sensible à l'hydrolyse était protégé suffisamnent pendant les essais de longue durée. Ainsi, les valeurs moyennes pour des essais sur éprouvettes ne donnent une absorption d'eau que de 0,140 kg/m2 h0,5 en utilisant "Elotex WS 45, ce qui est bien inférieur aux limites tolérées.Des essais modifiés de pénétration avec une pétite conduite forcée et une pression d'eau d'environ 12 millibars ( correspondant à la pression d'un vent ayant une force d'environ 12, comme décrit dans l'ouvrage de Grunau "Fassade und Wasserhaushalt der -Wand"), donnent une absorption d'eau de 0,200 kg/m2 après 30 minutes. La préparation du morier de la présente invention est extraordinairement simple. Cette préparation peut être effectuée par exemple, en plaçant les produits séchés et bien mé langés puis en ajoutant de l'eau pour délayer. Dans ce cas, il est avantageux de mettre d'abord les charges et de les répartir d'une façon homogène dans de petites quantités des constituants à incorporer. Si le système matière synthétique-tensio-actif choisi n'est pas utilisé sous la forme d'une dispersion , mais sous forme de poudre, il est recommandé de laisser partir le mélange quelque temps, par exemple lu minutes en ajoutant de 11 eau de délayage, puis de le malaxer encore une fois rapide ment avant de l'utiliser. L'enduit pour couche uniquede la présente invention peut titre appliqué soit par un procédé de pulvérisation en une seule opération, ou bien à la truelle en deux opérations. Le temps de travail ainsi économisé- entratne une diminution sen sible des frais d'exécution. La présente invention est illustrée par les exemples descriptifs et non limitatifs ci-après. exemple 1 350 parties en poids de sable, de graviers ou de granulés ayant une granulométrie de 1 à 2,5 mn 255,9 " en poids de sable de quartz, 0,5 à 1 na, 100 n en poids de sable de quartz 0,2 à 0,5 mm, 200 " " " de ciment Portland blanc, 60 n n de chaux hydratée blanche, 10 " " de perlite O à I nua, 1 n 1' de poudre de méthylcellulose, 2,5 " n de stéarate de sodium ou dé stéarate de zinc, 0,3 n " de fibres de polyacrylonitrile de 2 mn ayant un titre de 6,7 dtex, 0,3 " " de fibres de polyéthylène de 0,8 mn ayant un titre de 0,7 à 1,5 dtex, 20 " " de dioxyde de titane ou-de pigment coloré 1000 parties en poids À ce mélange sec, on ajoute 80 à 100 parties en poids d'une dispersion spéciale de matière synthétique à base de versatate de vinyle avec un acide monocarboxylique à longue chaîne ramifiée, ou bien 40 à 50 parties en poids d'une poudre du type susmentionné ainsi que les quantités appropriées d'eau. Exemple 2 300 parties en poids de sable, de graviers ou de granulés pas sari au tamis 2 à 5 mm 150 " " " de sable de quartz 0,5 - 2 mm ou de sable artificiel 0,2 - 0,5 mm 160 n " de ciment Portland blanc 80 " " de chaux blanche 5 " n de perlite O - 1 mm 1 " " d'hydroxyéthylcellulose 2 " " de poudre de silicone 0,05 n w de lauryl-sulfate de sodium 60 " " de dispersion "Elotex WS 45' ou 30 " " de poudre "Elotex Ws 45" (Fabricant : la Firme Ebnöther). R E V E N D I C A T I O N S 1. Mortier contenant une charge, un liant hydraulique, de la cellulose ou ses dérivés, et une matière synthé- tique résistant aux produits alcalins, qui contient un colloïde protecteur tensio-actif, lequel est à même de perdre pratiquement son effet tensio-actif par action des ions Ca2+ pu 2. Mortier selon la revendication 1 , caractérisé par le fait qu'il contient en plus de la perlite. 3. mortier selon l'une des revendications 1 et 2 , caractérisé par le fait qu'il contient en plus des fibres synthétiques. 4. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 , caractérisé par le fait qu'il contient en plus au moins un sel métallique d'acide gras. 5. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'il contient en plus de la résine de silicone. 6. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il contient en plus un agent aérateur. 7. Mortier selon 11une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la charge est du sable de quartz, des graviers et/ou des granulés de marbre ou de pierre. - S. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que le liant hydraulique est du ciment Portland, additionné éventuellement de chaux hydratée. 9. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 caractérisé par le fait que la matière synthétique résistant aux produits alcalins est un copolymère d'acétate de vinyle et d'ester vinylique d'acide carboxylique à longue ch- ne très ramifiée, qui est de préférence un acide monocarboxy- lique. 10. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que le colloSde protecteur forme un précipité insoluble en présence d'ions calcium. 11. Mortier selon l'une quelconque des revendications 10, caractérisé par le fait que le colloïde protecteur contient de l'alcool polyvinylique 12. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé par le fait que le colloïde protecteur contient un savon alcalin de l'acide abiétique et/ou du pétroleumsulfonate. 13. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé par le fait qu'il contient 40 à 80 % de charge, 15 à 40% de liant hydraulique et éventuellement de chaux (hydratée), 0,1 à 5 * de cellulose ou de ses dérivés et 1 à 20 % de résine synthétique résistant aux produits alcalins, calculés sur le poids sec du mélange, ainsi que de l'eau de délayage. 14. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le fait qu'il contient 0,2 à 10 % en poids de perlite, 0,1 à 5 * en poids de fibres synthétiques,. 0,1 à 2 % en poids de sel métallique d'acide gras et/ou 0,01 à 0,05% en poids d'agent aérateur. 15. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé par le fait qu'il contient 60 à 75 % de charge, 20 à 30 46 de liant hydraulique, 2 à 3 % de cellulose (dérivés) , 5 à 12 % de matière synthétique , ainsi qu'éventuellement 0,8 à 2,5 % de perlite, calculés sur le poids sec du mélange. 16. Mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait qu'il renferme des carbonates alcalins et/ou des carbonates alcalino-terreux et éventuellement un phosphate fortement condensé. 17. Utilisation du mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, pour le rev8tement de panneaux calorifuges, en particulier à base de mousse dure en polystyrène. 18. Utilisation du mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, avec un treillis en fibres de verre enrobé pour le revêtement mentionné dans la revendication 17. 19. Utilisation du mortier selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, en une seule couche pratiquement homogène, en enrobant éventuellement du treillis en fibres de verre pour le revêtement selon la revendication 17.