Brevet FR2477946A1 — publié le 19810918

La présente invention concerne un procédé pour réaliser une couche de protection sur la surface interne de con- duites en acier, procédé mettant en oeuvre l'introduction d'un mortier au ciment mélangé à une dispersion de matiè- res synthétiques. Il est déjà connu depuis plusieurs années de protéger les conduites d'eau contre la corrosion, à l'aide d'un revêtementen mortier au ciment. En général, on utilise un procédé de projection par rotation. Les revêtements ainsi réalisés, ont par exemple une teneur en ciment hydraulique sensiblement égale à 0,4 pour une proportion de mélange (sable-ciment) d'environ 2,5. On peut égale- ment utiliser d'autres procédés, dans lesquelsle mortier au ciment est ultérieurement projeté ou mis en place. Le revêtement normal en mortier au ciment résiste suffi- samment ou complètement à la corrosion due àla plupart des eaux. Les eaux riches en gaz carbonique, les eaux résiduaires acides d'origine industrielle et quelques eaux salées, qui comprennent des substances agressant le ciment telles que par exemple des sels de magnésium et des sulfates, peuvent conduire à une usure d'origine corrosive. De plus, le calcium est dissout du mortieret la structure du mortier se trouve perturbée. En parti- culier, après un dessèchement temporaire de la couche du mortier décalcifiée, ce qui est inévitable lors de tra- vaux de réparation, il se produit un sablage du mortier. On connaît, de plus, des tentatives d'amélioration de la résistance à la corrosion par des moyens supplémen- taires appropriés, en particulier sur la base de polymè- res organiques en dispersion aqueuse. Il n'est cependant pas possible d'ajouter un tel moyen au mortier, après le procédé usuel de centrifugation, car la plus grande par- tie de la dispersion de matières synthétiques est empor- tée lors de la centrifugation avec l'eau de gâchage excé- dentaire. Sur cette base, on a essayé par d'autres procé- dés, de réaliser des mortiers liés. Ainsi, il a été pro- posé, dans la demande de brevet allemand OS-2.620.669,de projeter le mortier de ciment à l'intérieur d'une con- duite fixe, à l'aide d'air sous pression grâce à -une roue tournante en forme de disque ou à une tête dedistri- bution à rotation rapide. Un tel procédé nécessite un dispositif mécanique supplémentaire pour lisser la couche de mortier. On ajoute, à de tels mortiers, une dispersion de matériaux synthétiques, afin de garantir essentielle- ment l'adhérence nécessaire du mortier fraichementproje- té. Ce procédé présente cependant le désavantage consistant en ce que la masse centrifuge n'est pas comprimée suffi- samment sur la surface intérieure de la conduite. Des réactions de dissolution de calcaire sont facilitées par les volumes de pores croissants, c'est-à-dire par une compression faible ou nulle, ce qui augmente le mortier décalcairisé mécaniquement très fragile et avant tout la fragilité par attaque de sulfate. L'utilisation d'un mortier allié à une dispersion de matières synthétiques, bien que la vitesse de décalcairisation ne soit prati- quement pas réduite, permet d'améliorer la résistance à l'usure mécanique du mortier décalcairisé de façon nota- ble, (voir la revue "3 R-intern", 17, H.7, S 448/459). Il a été trouvé de façon étonnante, que la résistance à la corrosion de mortiers alliés et très comprimés, est améliorée de façon importante, tandis que non seulement la décalcairisation, mais encore la faculté de résistan- ce des mortiers employés sont atteintes. La présente invention concerne un procédé permettant une grande compression de la couche de protection, et, par là, une grande résistance à la corrosion, avant tout contre les milieux acides. A cette fin, selon l'invention, procédé pour la réalisa- tion d'une couche résistant à la corrosion pour la pro- tection de la surface interne de conduites en acier, à l'aide d'un mortier au ciment mélangé avec une dispersion de matières synthétiques, caractérisé en ce que l'on mélange à un mortier au ciment, dont la proportion de sable par rapport au ciment varie entre 1 et 3 et dont la teneur en ciment hydraulique est comprise entre 0,25 et 0,35, une dispersion de matériaux synthétiques repré- sentant de 3 à 30 %, de préférence 10-%, en poids du ciment, ladite dispersion comportant un matériau synthé- tique polymère et une résine synthétique tensio-active,- et en ce que l'on introduit le mélange dans ladite con- duite en acier qui est alors entraînée en rotation à grande vitesse, permettant ainsi d'assurer la compres- sion dudit mélange sur la surface interne de ladite con- duite. De préférence, le mortier au ciment est mélangé avec une dispersion de matériaux synthétiques composée de résine de mélamine et de résine acrylique. Selon une forme préférée de réalisation, après l'intro- duction du mélange, la conduite est entraînée, dans un premier temps afin d'assurer la répartition du mélange sur la paroi interne de ladite conduite, à une vitesse faible de par exemple 140 à 240 tours par minute selon le diamètre de celle-ci -, et ensuite, afin d'assurer la compression dudit mélange, à une vitesse plus élevée de par exemple 400 à 750 tours par minute. Avantageusement, on introduit dans la conduite un mélan- ge de mortier au ciment et de dispersion de matières syn- thétiques, ledit mélange comprenant 5 à 30 % en poids de charges pouzzolaniques, en particulier de cendres volan- tes provenant de foyers à cendres fondues à haute tempé- rature, lesdites cendres étant extraites à des températu- res de 16000C à 17000C, comportant une proportion de verre sensiblement égale à 90 % et présentant un effet pouzzolanique de 115 %. De façon avantageuse, pendant la rotation de la conduite, on soumet celle-ci à des vibrations de direction radiale à l'aide de moyens vibratoires. La résine synthétique polymère du mélange, en particulier la résine acrylique, possède la propriété de coller les composants organiques du mortier, de remplir les inter- stices et simultanément présente une grande résistance chimique contre les réactions alcalines du ciment. Par résines synthétiques tensio-actives, on entend des rési- nes telles que celles qui sont absorbées à la surface des graines de ciment ou de sable et qui maintiennent le mortier fluide avec une valeur de ciment hydraulique très- petite. Le procédé selon l'invention permet d'obtenir de grandes valeurs de compression. Lors de-la mise en oeuvre de procédés de type connu décrit plus haut, on façonne d'abord un mortier au ciment d'une teneur en ciment hydraulique d'au moins 0,50. De tels mortiers ne peuvent être liés à une matière synthétique au moyen de procédés connus à ce jour. On a trouvé de façon étonnante qu'il était possible, à l'aide de matières tensio-actives, par exemple une résine mélamine, de concevoir un mortier façonnable d'une teneur en ciment hydraulique de 0,32 au lieu de 0,5 pour une proportion de mélange égale à 2,5. Ce mortier peut être centrifugé par le procédé de centri- fugation et simultanément comprendre des dispersions de matériaux synthétiques. Lors de la centrifugation, pra- tiquement aucune eau de gâchage ne s'échappe. Afin d'obtenir une très grande compression et simultanément une ségrégation minimale, on peut introduire pendant la phase de centrifugation une vibration radiale. Les teneurs en ciment hydraulique du mortier centrigué que l'on peut atteindre alors,restent inférieures à 0,35. Un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'inven- tion est décrit ci-après. Du ciment et du sable de granulométrie comprise entre 0,1 et 1,5 mm, sont mélangés dans une proportion en poids de 1 pour 2,5 avec addition d'eau de gâchage correspon- dant à une teneur en ciment hydraulique de 0,32 et une addition d'une dispersion de matériaux synthétiques représentant 10 % en poids du ciment. La dispersion de matériaux synthétiques comporte des matières tensio- actives et un polymère résistant aux bases. Les proprié- tés de préparation du mortier peuvent être améliorées par l'emploi de charges pouzzolaniques représentant de 3 à 30 % en poids par rapport au ciment, car celles-ci absorbent les matières synthétiques, élèvent la fluidité et diminuent la ségrégation. Après introduction du mor- tier frais dans la conduite fixe ou tournant lentement, on procède à la mise en rotation. La vitesse de rotation est d'abord augmentée lentement pendant un temps variant entre une et trois minutes, et est ensuite main- tenue à une valeur élevée. La force centrifuge doit alors correspondre à une accélération égale à au moins vingt fois l'accélération de la pesanteur; de préféren- ce, cependant elle est égale à un multiple de cette valeur. Afin d'éviter une ségrégation du mortier et d'ob- tenir une bonne répartition, on peut provoquer des vibra- tions pendant l'augmentation de vitesse. Le processus de centrifugation peut être stoppé après quelques minu- tes, tandis que la vitesse de rotation est diminuée comme au commencement de l'opération. Les teneurs en ciment hydraulique indiquées sont rappor- tées à un exemple de proportion de mélange de 2,5. Pour d'autres proportions de mélange, pouvant varier entre 2 et 3, on prendra en considération des valeurs minimales plus petites ou plus grandes pour la teneur en ciment hydraulique. Exemple pour la composition d'un mortier au ciment à haute résistance contre les eaux résiduaires riches en acides et en sels Parts Matière 220 Sable de Quartz (0,1 à 1,5mm) gradué par courbe de charge Sable de Quartz H31 96 Ciment Portland 45F H S 12 Cendres volantes de foyers à cendres fondues 22 Dispersion de résine acrylique (50 % sous forme solide) 0,2 Résine concentrée de mélamine 22 Eau REVENDICATI ONS 1. Procédé pour la réalisation d'une couche résistant à la corrosion pour la protection de la surface interne de conduites en acier, à l'aide d'un mortier au ciment mélangé avec une dispersion de matières synthé- tiques, caractérisé en ce que l'on mélange à un mor- tier au ciment, dont la proportion de sable par rap- port au ciment varie entre 1 et 3 et dont la teneur en ciment hydraulique est comprise entre 0,25 et 0,35, une dispersion de ma-tériaux synthétiques représentant de 3 à 30 %, de préférence 10 %, en poids du ciment, ladite dispersion comportant un matériau synthétique polymère et une résine synthétique tensio-active, et en ce que l'on introduit le mélange dans ladite con- duite en acier qui est alors entraînée en rotation à grande vitesse, permettant ainsi d'assurer la compres- sion dudit mélange sur la surface interne de ladite conduite. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mortier au ciment est mélangé avec une disper- sion de matériaux synthétiques composée de résine de mélamine et de résine acrylique. 3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'après l'introduction du mélange, la conduite est entraînée, dans un premier temps afin d'assurer la répartition du mélange sur la paroi interne de ladite conduite, à une vitesse faible de par exemple à 240 tours par minute - selon le diamètre de celle-ci -, et ensuite, afin d'assurer la compression dudit mélange, à- une vitesse plus élevée de par exem- ple 400 à 750 tours par minute. 4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on introduit dans la conduite un mélange de mortier au ciment et de dispersion de matières synthétiques, ledit mélange comprenant 5 à 30 % en poids de charges pouzzolaniques, en particulier de centres volantes provenant de foyers à cendres fon- dues à haute température, lesdites centres étant extraites à des températures de 16000C à 17000C, comportant une proportion de verre sensiblement égale à 90 % et présentant un effet pouzzolanique de %. 5. Procédé selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pendant la rotation de la conduite, on soumet celle-ci à des vibrations de direction radiale à l'aide de moyens vibratoires.