Brevet FR2436804A1 — publié le 19800418

La présente invention est relative à un dispositif de scellement destiné à servir de moyen d'ancrage d'une tige d'un matériau quelconque à l'intérieur dtun trou percé dans une roche ou un substrat quelconque, qui utilise une résine synthétique, polymérisable par un catalyseur, comme liant du mastic de scellement. On a déjà proposé pour réaliser ce scellement d'introduire dans le trou une ou plusieurs charges ou cartouches contenant le mastic de résine constitué de la résine elle même, d'une charge généralement minérale et un accélérateur, d'une part, et d'un catalyseur d'autre part, le catalyseur étant placé dans la cartouche, mais à l'intérieur d'une enveloppe étanche de dimension plus faible qui l'isole de la résine à polymériser. La tige qui doit être scellée dans le trou après introduction des cartouches, est ensuite introduite à l'aide d'un dispositif tournant ou vibrant, de manière à détruire les enveloppes et à assurer le mélange du catalyseur avec le mastic afin d'obtenir la prise dans un temps relativement court. Ces cartouches présentent la caractéristique de contenir le catalyseur dans une enveloppe qui le sépare de la résine et qui doit être détruite pour obtenir un mélange homogène des constituants. Or, ce dispositif présente l'in convénient de ne pas assurer une répartition homogène du catalyseur dans la résine, étant donné qu'il est très difficile de déchirer uniformément l'enveloppe contenant le catalyseur. De plus, l'adjonction nécessaire d'accélérateur à la résine elle-même nuit à la durée de conservation de la charge qui polymérise spontanément au bout- d'un certain temps, de l'ordre de deux à six mois suivant les conditions de température lors du stockage. On a également proposé des cartouches de scellement dans lesquelles on introduit tout d'abord une quantité de catalyseur déterminée répartie sous forme d'une masse homogène, et dans lesquelles on introduit ensuite la masse de mastic synthétique qui vient se polymériser superficiellement au contact du catalyseur, mais sans mélange des divers constituants, assurant ainsi une enveloppe protectriee polymérisée autour de la masse catalytique. La cartouche ainsi constituée se présente comme une masse de catalyseur noyée dans le mastic de résine, dont elle est isolée par une polymérisation superficielle de cette dernière autour du catalyseur.Pour réaliser un dispositif de scellement, la cartouche est introduite dans un trou pratiqué dans un substrat avant l'introduction d'une tige qui libère, par un mouvement de rotation, la masse du catalyseur et le mélange ainsi à la masse du mastic de résine. Ce dispositif présente les mêmes inconvénients que celui indiqué précédemment, étant donné que, dans ce dernier cas, il nty a pas nécessité de briser une enveloppe très rigide, mais que l'on rencontre toutefois les mêmes problèmes de mélange homogène de la résine synthétique avec son catalyseur de polymérisation, et de durée de conservation. La présente invention a pour but de remédier à ces problèmes de mélange homogène des divers constituants en fournissant un dispositif de scellement à prise rapide et s'effectuant en une période de temps bien déterminée et constante, de réduire le pris de revient de fabrication par la suppression de la double enveloppe et d'accroitre considérablement la durée de conservation dans le cas où l'on isole également l'accélérateur. La présente invention a ainsi pour objet une charge de scellement constituée d'un mastic de résine synthétique comprenant une charge, une résine synthétique comme liant, se polymérisant sous l'action d'un catalyseur et éventuellement un accélérateur, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une enveloppe étanche contenant le mastic dans lequel sont réparties de façon uniforme des microcapsules conten-ant le catalyseur. Cette répartition du catalyseur sous forme de microcapsules permet une distribution homogène de ce dernier dans la totalité de la masse du mastic de résine et donc d'obtenir um prise à la fois régulière dans toute la masse et en une période de temps courte et bien'déterminée, Pour obtenir un ancrage d'une tige, par exemple dans un trou percé dans une roche, on place une cartouche à microcapsules du type précédent dans le trou, puis on introduit avec un mouvement de rotation la tige à ancrer qui perfore la cartouche et, entrant au contact des premières microcapsules, en détruit l'enveloppe externe, libérant ainsi le catalyseur qui entre-immédiatement en réaction de polymérisation avec le liant synthétique du mastic.Dès la pénétration de la tige dans la cartouche, on constate également un phénomène dgac- croissement de pression qui, à son tour, contribue à la rupture des enveloppes des microcapsules, propageant ainsi la libération du catalyseur dans la masse du mastic synthétique. La réaction de polymérisation engendre alors une élévation de la température qui, par réaction thermique, associée à 1' effet mécanique d'élévation de pression et d'introduction de la tige métallique, provoque la libération du catalyseur contenu dans toutes les microcapsules à l'intérieur de la totalité de la masse de mastite synthétique. On obtient, grâce à cette répartition uniforme du catalyseur dans la masse de la résine synthétique, une polymérisation uniforme et rapide qui est non seulement reproductible, mais améliore ltuniformité de l'ancrage tout au long de la paroi du trou percé dans le substrat. Les cartouches de-scellement selon la présente invention se présentent sous une forme générale cylindrique et sont par exemple constituées d'une enveloppe telle qu'un tube de matière plastique, -de papier sulfuré, de verre ou de toute autre matière présentant une certaine rigidité, mais aisément destructible lors de l'enfoncement de la tige mise en rotation, cette enveloppe étant fermée à ses deux extrémités après l'introduction du mastic synthétique contenant les microcapsules de catalyseur. Le mastic synthétique est constitué d'une charge minérale à raison de 60 à 80 jazz contenant une résine synthétique comme liant, à raison de 20 à 40 r en poids, et éventuellement d'un accélérateur On peut mentionner, à titre non limitatif, comme charge minérale des produits connus tels que la craie, la dolomie, le talc, le calcaire'broyé, le sable, la poudre de verre. La résine synthétique utilisée est, par exemple, une résine polyester en solution dans le styrène ou une résine époxy. Le mastic se présente sous forme d'un produit visqueux plus ou moins liquide suivant les conditions d'application à prévoir. Le catalyseur peut être notamment le peroxyde de benzoyle pour les résines polyester, ou tout autre catalyseur approprié au type de résine synthétique utilisé. On introduit de plus généralement un accélérateur de prise dans le mastic de résine, afin d'accrottre la vitesse de polymérisation. Il est également possible de placer l'accélérateur dans les microcapsules renfermant le catalyseur en utilisant par exemple un mélange accélérateur-catalyseur comme le Lucipaldu commerce, ou dans des microcapsules séparées qui sont alors ajoutées, comme les microcapsules de catalyseur, à la masse du mastic synthétique. Les microcapsules enrobant le catalyseur et l'accélérateur sont constituées d'une enveloppe de matière synthétique inerte vis-à-vis de la résine et du produit enrobé, ainsi que du solvant utilisé pour la résine. Cette enveloppe peut notamment entre constituée d'une protéine telle que la gélatine, modifiée par un traitement la rendant bakélisable, et éventuellement chargée jusqu a 20 % ou plus d'une charge minérale telle que la silice colloidale. Ces microcapsules ont généralement une forme sphérique ou ovotide plus ou moins régulière, de 0,1 à 2 mm de diamètre. L'enveloppe constituant la cartouche de scellement est également constituée d'une matière inerte vis-à-vis de la résine utilisée et ne se dissolvant pas dans le solvant de la résine également présent. Cette enveloppe, se présentant généralement sous forme de tube, peut être réalisée dans de nombreuses matières, comme par exemple, sans que cette énumération soit limitative, verre, matière plastique telle que le rilsan, le nylon, le polyéthylène, papier imperméable comme le papier sulfurisé, métal comme la feuille d'aluminium, tous complexes en feuille contenant de la matière plastique, du papier et/ou du métal. Pour le remplissage des cartouches de scellement, on peut, soit mélanger préalablement le mastic de résine synthétique et les microcapsules et ensuite introduire sous pression le mélange ainsi réalisé, soit introduire simultanément par des dispositifs séparés les microcapsules, d'une part, et le mastic synthétique, d'autre part, dans la cartouche de scellement. Une caractéristique essentielle à réaliser au cours du remplissage des cartouches de scellement consiste en une répartition homogène des microcapsules dans la masse du mastic. Grâce à cette caractéristique de répartition homogène, on obtient une cartouche de scellement destinée à l'ancrage des substrats, qui présente à la fois une grande rapidité de mise en oeuvre en vue de l'obtention rapide de la force d'an crage désirée, une reproductibilité de ce temps de prise, une durée de conservation considérablement allongée dans le cas d'utilisation de l'accélérateur sous forme de microcapsues, et un prix de revient de fabrication moins élevé. REVENDICATIONS 1. Charge de scellement constituée d'un mastic de résine synthétique comprenant une charge, une résine synthétique comme liant, se polymérisant sous l'action d'un catalyseur, et-éventuellement un accélérateur, caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une enveloppe étanche contenant le mastic dans lequel sont réparties de façon uniforme des microcapsules contenant le catalyseur. 2. Charge selon la revendication 1, caractérisée en ce que la cartouche contient l'accélérateur de polymérisation de la résine dans les microcapsules de catalyseur ou dans des microcapsules séparées. 3. Charge selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les microcapsules ont une taille de 0,1 à 2 mm. 4. Charge selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la microcapsule est constituée d'une matière inerte vis-à-vis de la résine, du catalyseur et de l'accélérateur et, éventuellement, du solvant de la résine lorsqu'il est présent dans le mastic. 5. Charge selon la revendication 4, caractérisée en ce que la matière constitutive de la microcapsule est une protéine comme la gélatine, modifiée par un traitement la rendant bakélisable, contenant éventuellement jusqu'à 20 collotdale.