Brevet FR2378076A1 — publié le 19780818

La présente invention permet, par une combinaison nouvelle de produits, d'obtenir l'insolubilité des silicates alcalins. De cette manière, on supprime les inconvénients qui ont fait abandonner l'stilisation des silicates comme liants au profit des latex, émulsions de résines, etc... L'invention permet de réaliser une gamme très étendue de produits. En autorisant une sécurité totale en matière de protection contre l'incendie, elle permet aussi de réaliser des produite antirouille en même temps que pare-feu (pour les metaux : dans ce cas précis, la saponification des graisses rend facultatif le dégraissage des métaux. Ces produits sont aussi anticryptogamiques et protègent les bois contre les insectes. Les colles réalisées à partir de l'invention [ainsi que tous les autres produits) sont insensibles à l'eau et à l'humidité. Les panneaux et blocs réalisa à partir de l'invention et constitués d'élements inflammables (bois, fibres végétales, etc...) deviennent ininflammables. Ces produits permettent ainsi le remplacement de 1 'amian- te dans tous les cas ou l'utilisation de celle-ci est dangereuse ; ils ne présentent aucun risque de pollution. Les peintures et enduits réalisés selon l'invention ont en outre l'avantage de ne pas fissurer aux hautes températures (9000C). Le liant selon l'invention offre en outre la particula rité d'une grande résistance mécanique, aux chocs, à la flexion et à la compression. Le composition suivant l'invention est adhésive, ininflammable, incombustible et insensible à l'eau. Cette composition est utilisable pour l'assemblage entre eux de matériaux divers et, de ce fait, constitue un liant pour des agrégats plus ou moins petits, permettant la réalisation de colles, peintures, enduits, panneaux, blocs. La composition de l'invention est caractérisée en ce qu' elle comprend deux composants principaux, fournis séparés dans des emballages différents qui assurent une conservation sans limite de temps. Le premier composant est un liant minéral en solution aqueuse, plastifié ou non, qui est constitué par un silicate ds soude, de potasse ou de lithium, ou bien le mélange des deux ou des trois suivant l'utilisation, auquel il peut être ajouté 2 à 4% d'un plastifiant (glycérine, mono-éthylène glycol) pour limiter le retrait lors de la prise et abaisser la température limite inférieure d'emploi (40C au lieu de etc). Ces silicates alcalins peuvent etre modifiés par des résols, des résines acryliques ou des émulsions anioniques de bitume. Ce liant entre pour 30 à 85% du poids total du produit fini suivant les applications. Le deuxième composant est à l'état sec, granuleux ou pulvérulent et parfaitement mélangé. Il comprend 10) Les réactifs de prise et d'insolubilisation qui entrent pour 5 à 20% du poids de silicates. Ce sont, suivant les applica tions, soit des fluosilicates de soude ou de zinc, soit des carbonates de chaux amorphes (blanc de Meudon) soit des bicar bonates de soude ou de potasse, soit du borax. 20) Les charges, qui entrent pour 10 à 60E du poids total, sont composées elles-memes de six catégories d'éléments. Chacune de ces catégories doit remplir une fonction bien déterminée. Le pourcentage d'une ou plusieurs d'entre elles est prédéterminé par l'application à laquelle est destiné le produit fini. A)- Une charge gonflante, dispersive, thixotropique, telle que la bentonite, seule ou en mélange avec de l'oxyde de zinc et des carbonates métalliques. B)- Une charge de silice pulvérulente [diatomées) seule ou en mé lange avec un silicate de magnésium (talc) pour donner de la dureté à la composition et diminer la sédimentation. C)- Une charge de laine minérale, à l'état de fibrettes, pour li miter les fissurations (laine de roche ou de laitier]. D3- Une charge de produits micacés (mica, perlite, vermiculite) dont les propriétés réfléchissantes et gonflantes, donnent une résistance et une protection accrues aux températures élevées. Et- Une charge constituée de gros agrégats passant à la maille de 25 mm, destinée à la constitution de bétons - Isolants avec billes de verre ou d'argile expansée (LECA], - à haute résistance mécanique et à faces décoratives, avec du marbre ou du granit concassé, ou le mélange des deux types d'agrégats. Ft- Une charge colorée pour donner une teinte recherchée, à l'ai de d'un ou plusieurs pigments particulièrement stables avec le liant de base. - Oxydes métalliques (Titane - Fer - Cuivre - Cobalt - Zinc). - Minéraux naturellement teintés dans la masse et de finesse de grains appropriés (marbre - granit - porphyre). - Métaux (poudre de zinc donnant au fer une protection contre le feu et la corrosion). G3- Une charge de produits cellulosiques sciure de bois déchets : de bois, de chiffons, de papiers, de ficelles3. Ces charges, utilisées en produits moulés, absorbent parfaite ment les silicates. De ce fait, en présence de hautes tempéra tures t600 à 100000) la transformation de la cellulose se fait par pyroliss et donne des cokes ; le produit moulé est donc ininflammable. 30)- Les produits d'insolubilisation et de durcissement Chlorure de magnésium Chlorure de calcium Fluosilicate de zinc. Ces produits sont des réactifs au meme titre que ceux du para graphe 10, mais leur parfaite solubilité dans l'eau permet de les appliquer en couche terminale, soit à la brosse, soit au rouleau, soit au p-istolet, pour assurer un parfait durcissement et l'insolubilisation de la couche extérieure soumise aux in tempéries. La préparation des composants comprend Pour le premier composant [le liant) un mélangeur à palettes ou à hélice ayant une conception telle que la formation d'un vortex entraînant une occlusion d'air ne soit pas possible. La température du mélange doit etre de 100C au minimum et de 20 C au maximum. Le ou les silicates sont d'abord agités durant 2 à 3 minutes, puis les adjuvants sont introduits et mélangés 2 à 4 minutes (vitesse du mélangeur, 750 à 900tours/minute3. Le mélange est homogène et stabls. Il peut etre stocké pratiqgsment indéfiniment dans des fOts doublés de polyéthylène ou dans des citernes sn acier. Pour faciliter la mise en oeuvre, it y a avantage à ce que la capacité des emballages soit constante. Pour le deuxième composant - un mélangeur à poudre Emé- langeur à tonneau ou à cylindre) d'une capacité aussi grande que possible, pourobtenir des lots de fabrication les plus homogènes possible. Tous les éléments solides entrant dans la composition de la formule choisis seront introduits aussi secs que possible dans le mélangeur. Suivant l'efficacité de celui-ci, la durés du -énar,- ge variera de 10 à 20 minutes , le mélange sera effectué à un yi- tesse de 200 à 300 tours/minute. Les emballages devront assurer une protection efficace contre l'eau et l'humidité. Leur capacité devra toujours représenter un multiple ou un sous-multiple exact de celle d'un emballage du liant, suivant la formule retenue. Pour les colles et enduits La mise en oeuvre sur chantier nécessite tout d'abord, un mélangeur à palettes lent - 150 à 300 tcurs/mlnute - dont la capacité sera 1,30 fois plus grande que cElle pouvant être utilisée. Elle sera effectuée dans les 20 minutes suivant le mélange. Suivant le mode d'application, par projection au pistolet par exemple, la température et la viscosité du melange pourront être modifiées par l'apport d'une quantité réduite t2 à 8 %) d'eau, qui aura préalablement été utilisée pour le rinçage de l'emballage du liant. Pour l'application des enduits, l'état et la nature des supports doivent être pris en considération. L'interposition d'un primaire est indispensable témul- sion de résines appropriées) pour tous les supports contenant des sulfates ou des chlorures (par exemple : plâtre, ciments banchés coulés par temps froid et dans lesquels sont introduits des chlorures3. Pour les surfaces non planes (enrobage de profilés métalliques par exemple, une armature constituée par un treillis fin métallique ou un tissu imputrescible à larges mailles (jute) sera appliquée sur la surface, puis recevra une couche préalable de liant pur. Après 3 à 6 heures, suivant la température ambiante, la peinture ou l'enduit pourront être appliqués. Le temps de prise de l'enduit sera fonction de la température ; il variera de 8 heures à-- 100C à 1 heure à 50 C. Pour les produits moulés : La mise en oeuvre devra se faire de préférence en atelier. Le mélange des deux composants pourra être effectué, soit séparément pour chacun d'eux, le mélange des deux étant effectué pour le remplissage d'un nombre prédéterminé de moules, soit simultanément dans un mélangeur à vis. Les éléments secs du deuxième composant seront melangés dans la première partie de la vis, et le premier composant sera introduit dans la deuxième partie. Les moules seront alors alimentés en continu. Après vibration et compactage, le moule passera dans une étuve à 800C pendant 15 à 30 minutes. A la sortie de l'étuve, les pièces seront démoulées et stockées sur palettes, pendant trois ou quatre jours, pour finir le stockage. L'invention sera mieux comprise à l'aide des exemples ci-après : Exemple 1 - Colle 1er composant (Silicate de soude 70 (Ethylène glycol 2 E (Silice mioronisée 4 % bentonite 6 % 2ème composant (Laine de laitier 5 % (Fluosilicate 7 % (Carbonate de Ca 6 100 % Exemple 2 - Colle (Silicate de soude 36 % 1er composant (Silicate de potasse 36 % (Ethylène glycol 2 % (Silice (diatomées) 9 % (Laine de laitier 3 % 2ème composant (Bentonite 8 % (Blanc de Meudon 4 % tFluosilicate 4 % 100 % Exemple 3 - Enduits Silicate Na 26 1er composant (Silicate de K 20 % (Ethylène glycol 1 % tFlussilicate soude 4 (Blanc de Meudon 4 % 2ème composant (Bentonite 10 (Perlite 30 % (Laine de roche 5 % 100 % Exemple 4 - Enduits 1er composant (Silicate de soude 48 % (Fluosilicate de soude 7 % bentonite 10 2ème composant (Vermiculite 25 % (Laine de roche 5 % (Oxyde de fer 5 % 100 % Exemple 5 - Panneaux isolants - épaisseur 0,10 1er composant (Silicate Na 45 (LECA 33 (Fluosilicate 4,5 2ème composant (Carbonate 2,5 (Laine de roche 5 % (Bentonite 10 % 10G % Exemple 6 - Panneaux isolants - épaisseur 5 à 10 cm. 1er composant silicate Na ou K 45 (Laine de roche 15 % (Fluosilicate 4,5 % 2ème composant (Carbonate 4,5 (Perlite 25 % (LECA 6 % 100 % - compression 0,5 Kg/cm2 Exemple 7 - Panneaux isolants - toutes épaisseurs (Silicate de soude 25 % 1er composant (Silicate de potasse 20 % (Fluosilicate 7 % (LECA 10/20 20 % 2ème composant (Perlite 15 % (Laine de roche 5 % (Bentonite ou talc 8 % 100 % Exemple 8 - Panneaux isolants cellulosiques Densité : 550 Kg/m3 Séchage : 800C - 4 heures Pression de moulage : 200 gr/cm2. 1er composant silicate de soude 49 % (Sciure de bois (25 % d'eau) (32 % 2ème composant (Fibre de bois 6 % (Fluosilicate de soude 10 % (Bicarbonate de soude 3 % 100 % REVENOICATIONS 1.- Composition adhésive, ininflammable, incowbustible et insensible à liteau, utilisable en tant que produit ignifulgeant, acaractérisé en ce qu'elle comprend, en deux emballage distincts, un constituant aqueux comprenant au moins un silicate alcalin jouant le rôle d'un liant minéral et un constituant particulaire, sec, comportant au moins un réactif de prise et d'insolubilisation et au moins une charge particulaire. 2.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle constitue une colle. 3.- Composition selon la revendication 1, caracèrisée en ce qu'elle constitue une peinture. 4.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle constitue un enduit. 5.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle constitue un liant. 6.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier constituant représente de 30 à 85 % de la composition. 7.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le silicate alcalin est choisi parmi les silicates de sodium, de potassium et de lithium. 6.- Composition selon les revendications 1 et 7, caractérisée en ce que le silicate alcalin est choisi parmi un mélange des silicates de sodium, de potassium et de lithium. 9.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce quelle premier constituant comprend également de 2 à 4 % d' un pastifiant. 10.- Composition selon les revendications 1 et S, caractérisée en ce que le plastifiant est choisi parmi le glycérol et le mono-éthylène glycol. 11.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le premier constituant comprend également des résols, des résines acryliques ou des émulsions anioniques de bitume. 12.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le réactif de prise et d'insolubilisation est choisi parmi les fluosilicates de sodium et de zinc, les carbonates de chaux amorphes, les bicarbonates de sodium et de potassium, les chlorures de magnésium et calcium. 13.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la charge particulaire est choisie parmi des charges minérales comprenant la bentonite, la silice particulaire, le talc, les laines minérales, les produits micacés, le marbre, le granit concassé, le prophyre. les billes de verre ou d'argile expansé. 14.- Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la charge particulaire est choisie parmi les pigments minéraux, les oxydes métalliques et les métaux pulvérisés. 15.- Composition selon la revendication 1. caractérisée en ce que la charge particulaire est choisie parmi les produits cellulosiques comprenant la sciure de bois, des déchets de bois, de chiffons et de ficelles. 16.- Application de la composition selon la revendication 1 pour la préparation de produits moulés, formant des panneaux et des blocs ininflammables. 17.- Application selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'on mélange les deux composantes et on en remplit des moules. 18.- Application selon la revendication 16, caractérisée en ce que l'on mélange simultanément les deux composantes dans un mélangeur à vis pour alimenter des moules en continu.