Brevet FR2458389A1 — publié le 19810102

La présente invention se rapporte à des structures stratifiées préformées et à des procédés pour leur préparation. Les structures selon l'invention conviennent tout particulièrement mais non exclusivement à l'application sur des surfaces de béton. Jusqu'à maintenant, on réalisait habituellement l'étan- chéité de surfaces de béton telles que les toits plats de béton par application d'asphalte chaud, par application d'un feutre de couver- ture à l'aide de bitume chaud ou par application de membranes stra- tifiées fixées à l'aide de bitume chaud ou d'adhésifs à base de 'Fn71vant ou à base d'émulsion. Ces procédés ont des inconvénients ils exigent un applicateur expérimenté, un chauffage local du bitume ou l'utilisation de matières appliquées à l'état liquide: les frais de main-d'oeuvre sont élevés. Pour remédier à ces difficultés, on a proposé anté- rieurement des structures stratifiées constituées de deux couches de matière bitumineuse fixées l'une sur l'autre, l'une des couches 6tant pratiquement non adhésive et l'autre consistant en un adhésif sensible à la pression, chacune des couches contenant au moins un polymère en répartition uniforme. Dans la pratique, les deux couches peuvtdLférer l'une de l'autre parles proportions du polymère dans les compositions bitu- mineuses et/ou par l'utilisation de polymères différents ou de siilm tnces bitumineuses différentes dans chacune des couches. Ces procédés antérieurs ont un autre inconvénient les huiles contenues dans les substances bitumineuses ont tendance à migrer de l'une des couches dans l'autre; on a constaté que ces tendances s'accentuaient lorsque les polymères des deux couches étaient différents et présentaient des affinités différentes pour les huiles. En fait, il y a nécessité à utiliser des polymères dif- férents car celui qui est introduit dans ce qui sera la couche &-périeure doit présenter une bonne résistance aux influences cli- matiques alors que celui qui est destiné à la couche inférieure doit conserver ses propriétés adhésives si l'on veut que la struc- ture reste bien adhérente, pendant des durées prolongées, sur la surface quelconque sur lak-i;elle on l'a appliquée. Eventuellement, re atteint un état d'équilibre et il peut arriver que la couche à l'origine non adhésive devienne adhésive alors que la couche adhésive à l'origine devient pratiquement non adhésive. Dans les cas extrêmes et en particulier lorsque les deux couches contiennent des polymères différents, il peut arriver que les propriétés des deux couches en réalité s'inversent. Il s'agit là naturellement d'un fait inacceptable parce qu'une telle structure préformée ne peut pas être considérée comme satisfaisante lorsque les propriétés des deux couches s'inversent ou même se modifient après la fixation en place. L'un des moyens qu'on peut envisager pour remédier à ces difficultés consisterait à introduire une pellicule ou une feuille préformée entre les deux couches de matière bitumineuse. Cela a en fait été tenté mais on constate alors des tendances à la délamination, dues par exemple à des coefficients de dilatation différents; le produit devient inutilisable dès le début ou après une courte durée d'utilisation. Dans l'un de ses aspects, l'invention concerne une structure stratifiée constituée de deux couches de compositions bitumineuses respectives contenant chacune un polymère, l'une des couches étant pratiquement non adhésive et l'autre consistant en un adhésif sensible à la pression avec, entre les couches et en contact intime avec chacune des couches, un revêtement d'une matière résis- tant aux huiles. L'invention comprend également un procédé de prépa- ration d'une structure stratifiée constituée de deux couches de com- position bitumineuse respectives contenant chacune un polymère, l'une des couches étant pratiquement non adhésive et l'autre consis- tant en un adhésif sensible à la pression, ce procédé se caractéri- sant en ce qu'il comprend les stades suivants: on forme l'une des couches, on applique sur cette couche chaude une matière résistant aux huiles à l'état liquide, on laisse le liquide se solidifier en formant un revêtement sur ladite couche et on applique l'autre couche, chaude, sur la face exposée du revêtement. Il est préférable quoique non essentiel d'utiliser une matière résistant aux huiles qui présente une surface collante au moment de la solidification. Conformément à l'invention, et plutôt que d'introduire une pellicule ou feuille préformée Entre les d2Ln coudes oudà tenter de modi- fier cette opération de manière à la rendre plus efficace, on applique un revêtement résistant à l'huile en contact plus intime avec les deux couches que ne pourrait l'être un élément préformé. Conformé- ment à l'invention, le revêtement est formé par application de la matière résistant à l'huile sur l'une des couches chaudes, la ma- tière résistant à l'huile étant à l'état liquide de manière que le revêtement suive étroitement les contours microscopiques de la surface de la couche sur laquelle on l'applique. Le liquide se soli- difie rapidement; on applique alors la seconde couche chaude sur le revêtement qui ici encore se conforme étroitement aux contours mi- croscopiques de la nouvelle surface. Par suite, on parvient à une bien meilleure affinité et à une bien meilleure adhérence mutuelle entre les couches et le revêtement qui en fait, ne peut pas être éliminé, que par l'insertion d'une pellicule préformée entre les couches, et on obtient ainsi une barrière satisfaisante à l'égard des huiles. L'expression "adhésif sensible à la pression" telle qu'elle est utilisée dans la présente demande, s'applique à une matière qui, à température ambiante et sans application de chaleur ni utilisation d'un solvant, adhère de manière permanente sous la pression normale de la main à une surface de béton. Par suite, l'adhésif sensible à la pression est conçu pour l'application sur une surface à recouvrir, la surface non adhésive convenant pour l'exposition. Les compositions bitumineuses dont sont constituées les deux couches de la structure stratifiée selon l'invention con- tiennent chacune au moins un constituant bitumineux, c'est-à-dire un ou plusieurs constituants choisis parmi les bitumes, les bitumes asphaltiques, les goudrons et les brais et leurs dérivés, naturels et synthétiques, et au moins un polymère. Les polymères peuvent consister par exemple en caoutchouc naturel ou synthétique, en polymères, élastomères ou non élastomères, et il n'est pas néces- saire que les polymères des deux couches soient identiques ou que les polymères soient répartis uniformément dans ces couches. Les compositions des deux couches peuvent différer entre elles par les proportions relatives des constituants bitumineux et du polymère, par la nature des constituants bitumineux, par la nature des poly- mères ou par une combinaison de deux ou trois de ces caractéristiques. Pour la couche adhésive, la composition bitumineuse consiste de préférence en une composition de bitume-caoutchouc, de préférence constituée de caoutchouc naturel ou synthétique, vierge ou régénéré, mélangé dans du bitume jusqu'à homogénéité. Les proportions rela- tives en poids bitume/caoutchouc sont de préférence de 70:30 ou de 80:20 à 95:5 et plus spécialement d'environ 90:10. Le bitume peut également être constitué d'un mélange de bitumes différents conte- nant également si on le désire, des huiles minérales lourdes ou légères et d'autres plastifiants. En général, les compositions de bitumes qui conviennent ont des points de ramollissement (mesurés par la méthode à l'anneau et la bille) de 70 à 1950C et des va- leurs de pénétration de 150 à 300 à 250C (100 g 5s - méthode de l'Institute of Petroleum); les valeurs du point de ramollissement et de la pénétration peuvent varier dans ces intervalles d'un côté de la couche à l'autre ou peuvent -tre identiques dans toute la couche. Si on le désire, on peut combiner une couche de matière renforçante avec l'une et/ou l'autre des deux couches. La couche non adhésive de la structure peut si on le désire porter un revêtement extérieur d'un agrégat minéral léger ou de poudre métal- lique améliorant ses propriétés de résistance aux influences cli- matiques. On peut également appliquer utilement un revêtement pro- tecteur pouvant être éliminé mécaniquement sans endommager prati- quement la couche auto-adhésive de la structure pour les besoins du stockage et du transport car la structure, normalement, est fournie à l'état de rouleau. On peut faire appel à des matières très variées pour former ce revêtement protecteur. Le papier por- tant un revêtement anti-adhérence, par exemple du papier silicone ou du papier portant un revêtement d'un polymère approprié, donne satisfaction. Parmi les autres matières on citera des pellicules de polymères organiques, et en particulier du polymère du chlorure de vinyle. Comme on l'a dit précédemment, la structure est fournie habituellement sous la forme de rouleaux qu'on déroule pour l'uti- lisation en éliminant simultanément le revêtement protecteur et qu'on couche directement en place. Pour ce qui concerne la couche "non adhésive", on veut préciser par là que cette couche est pratiquement non adhésive à la température ambiante mais naturellement devient adhésive lors- qu'elle est chauffée suffisamment, et est effectivement adhésive dans l'opération de fabrication. Elle peut consister en une composi- tion bitumineuse quelconque appropriée contenant un polymère, selon des pratiques bien connues. Si on le désire, cette couche non adhésive peut être traitée de manière à la protéger contre les dégâts ou de manière à lui conférer une surface de fixation améliorée pour d'autres matières, par exemple le béton ou l'asphalte, en contact par la suite. Ainsi, cette face peut être texturée ou meulée. En largeur, les structures peuvent varier par exemple de 2,5 à 120 cm ou plus selon l'utilisation prévue; en général elles ont une largeur d'au moins 5 cm et par exemple 15 à 90 ou 100 cm, les plus grandes largeurs étant préférées lorsque l'on veut réaliser l'étanchéité d'une surface entière, par exemple d'un toit. L'épais- seur peut également varier selon l'utilisation prévue mais dans la couche adhésive elle est en général supérieure à 0,025 cm ceci pour assurer une bonne adhérence pendant des durées prolongées même lorsque la surface sous-jacente doit subir des déplacements et des dilatations et des contractions au vieillissement et selon les saisons. Bien que l'épaisseur puisse atteindre 0,6 à 0,9 cm, l'épais- seur maximale de la couche adhésive sera de préférence de 0,4 cm si l'on veut éviter les glissements, spécialement lorsque la struc- ture doit porter des charges. Parmi les matières résistant aux huiles qu'on peut utiliser pour le revêtement sûr et entre les couches et qu'on applique à l'état liquide conformément à l'invention, on citera l'acétate de polyvinyle, l'alcool polyvinylique, un polymère styrène-butadiène carboxylé, un polymère styrène-butadiène à forte teneur en styrène, un polymère acrylonitrilebutadiène, un polymère acrylonitrile-styrène-but;diène, un polyuréthanne, le chlorure de polyvinyle, les résines acryliques, le caoutchouc chloré et les polyméthacrylates mais on peut aussi utiliser d'autres polymères naturels ou synthétiques résistant aux huiles ou d'autres matières appropriées pouvant être appliquées à l'état liquide. Dans un mode de réalisation du procédé selon l'in- vention, on prépare d'abord l'une des couches de la composition et, alors qu'elle est encore chaude, on pulvérise le liquide sur cette couche. La chaleur de la couche provoque rapidement la soli- dification du liquide; on place alors immédiatement la seconde couche, également chaude, en contact avec le revêtement porté par la première couche. Les deux couches sont alors fixées l'une sur l'autre et chacune revêtue des plus intimement par le revêtement qui est compatible avec les deux couches. En raison de l'application initiale sous la forme liquide, o0, parvient à un excellent contact, bien régulier, entre le revêtement et la première couche, et cette situation améliore l'effet de revêtement sur la seconde couche. Avec le revêtement en place, on peut éviter la migration d'huile d'une couche à l'autre qui pourrait avoir lieu par exemple en raison de teneurs différentes en huile et/ou en raison de la présence de polymères différents dans les deux couches. Les structures sont conçues pour réaliser l'étanchéité d'une surface, en particulier d'une surface de béton, par application de k cuche adhésive aur ceMtesarace enutilisant lorsque c'est nécessaire plusieurs structures se chevauchant de manière à former une membrane continue sur toute la surface. La structure peut rester exposée aux influences climatiques ou dans un autre cas, après application, elle peut être recouverte si on le désire d'une autre surface, par exemple d'une autre masse de béton, d'une couche de sable ou de ciment ou d'un autre type de sol, d'une couche d'asphalte ou d'une matière de doublage, cette couche étant formée au préalable et placée sur la structure ou formée directement in situ. Parmi les exemples de matières convenant pour le renforcement et qu'on introduit dans les couches on citera les fibres de verre (tissus, toiles, cordons), les polymères synthétiques (tissus, toiles ou cordons), le métal déployé ou perforé ou l'étoffe (tissée ou non tissée). Les structures selon l'invention peuvent être uti- lisées sur des sols et des toits, en particulier sur les toits plats d'usinesou d'immeubles. On peut également les utiliser sur des tabliers de pont sur lesquelles elles sont appliquées comme indiqué ci-dessus, après quoi on applique de l'asphalte chaud en tant que surface d'usure. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci- après en référence à la figure unique du dessin annexé qui repré- sente en perspective et en coupe partielle une structure selon l'invention. En référence à cette figure, la structure stratifiée représentée comprend une couche d'adhésif sensible à la pression 10, consistant en une composition bitume-caoutchouc. Sur la surface supé- rieure de la couche 10 se trouve un revêtement très mince d'une matière résistant à l'huile telle que l'acétate de polyvinyle, en contact intime avec la couche 10. En contact intime avec le revête- ment 11, on trouve une couche supérieure d'une composition bitumi- neuse 12 pratiquement non adhésive. A l'utilisation, la structure qui est fournie en rouleau, est couchée en bandes voisines sur la surface à protéger, par exemple une surface de béton, avec la sur- face inférieure de la couche 10 en contact avec la surface à protéger, et ceci normalement sans aucune préparation à l'exception de l'éli- mination de la poussière sur le béton; toutefois, dans certaines situations, et malgré les propriétés auto-adhésives de la couche 10, l'application d'une couche d'apprêt peut être utile. A la livraison, la surface inférieure de la couche 10 est elle-même recouverte d'une feuille antiadhérence non représentée et qui est retirée avant la mise en place. R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Structure stratifiée comprenant deux couches de com- positions bitumineuses respectives contenant chacune un polymère, une des couches étant pratiquement non adhésive et l'autre consistant en un adhésif sensible à la pression, caractérisée en ce que, entre les deux couches (10, 12) et en contact intime avec chacune des couches, se trouve un revêtement de matière résistant à l'huile (11). 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement consiste en acétate de polyvinyle, alcool poly- vinylique, un polymère styrène-butadiène carboxylé, un polymère styrène-butadiène à haute teneur en styrène, un polymère acrylonitrile- butadiène, un polymère acrylonitrile-styrène-butadiène, un polyuréthan- ne, du chlorure de polyvinyle, une résine acrylique, du caoutchouc chloré et/ou des polyméthacrylates. - 3. Structure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que dans l'une au moins des couches, le polymère est un caout- chouc. 4. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle présente une largeur d'au moins cm. 5. Procédé de préparation d'une structure selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que l'on forme une des couches, on applique en pulvérisation sur cette couche alors qu'elle est encore chaude une matière à l'état liquide résistant à l'huile, on laisse le liquide se solidifier de manière que la matière forme un revêtement sur ladite couche, et on applique l'autre couche, chaude, sur la sur- face exposée du revêtement. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le revêtement consiste en acétate de polyvinyle, alcool polyvinylique, un polymère styrène-butadiène carboxylé, un polymère styrène-butadiène à haute teneur en styrène,-un polymère acrylonitrile-butadiène, un polymère acrylonitrile-styrène-butadiène, un polyuréthanne, du chlo- rure de polyvinyle, une résine acrylique, du caoutchouc chloré et/ou des polyméthacrylates.