Brevet FR2474479A1 — publié le 19810731

L'invention a pour objet un mortier à enduire et à bâtir dont le temps de prise est suffisamment prolongé pour qu'il puisse être livré sur le chantier à partir d'une centrale à béton et être conservé, prêt à l'emploi, pendant deux jours environ. Différents procédés sont employés pour préparer du mortier pour travaux de maçonnerie en briques, en pierres recons tituées ou en éléments de parement de ciment. Dans le procédé classique de confection sur le chantier, le mortier est préparé en continuité à l'aide d'une petite bétonnière. le chantier est alimenté en sable, la plupart du temps un sable spécial pour maçonnerie, ainsi qu'en ciment, auxquels on ajoute de l'eau et éventuellement un additif. Dans le mortier npréfabriquét, le chantier reçoit un mélange préparé à l'avance, comprenant du sable, du ciment et des additifs pulvérulents. Ce produit est fourni en sacs ou en silos. Dans le cas des silos, il est possible de monter sous la trémie de déchargement une bétonnière dans laquelle on ajoute l'eau pour le mixage. On peut ainsi produire, comme dans le cas de la préparation sur le chantier, du mortier selon les besoins momentanés. entant donné que le mélange préfabriqué contient des liants, il ne doit pas être mouillé pendant le stockage. Enfin, dans le cas du mortier de centrale, le chantier est alimenté en un mortier humide, entièrement préparé et mélangé, à l'aide d'un véhicule de transport. Comme un tel transport ne peut 8tre rentable qu'à condition d'acheminer vers le chantier des quantités assez considérables et qu'un mdme véhicule doit pouvoir fournir plusieurs chantiers au cours d'un mQme transport, il est indispensable de maintenir le mortier prêt à l'emploi pendant une durée allant jusqu'à 48 heures, ce qui est réalisé à l'aide d'additifs de retard de prise. le procédé de confection d'un tel mortier à retard de prise est connu d'après le brevet suisse NO 601 129.L'adjuvant-retard proposé pour le mortier décrit dans ce document est la mélasse. En même temps, le mortier est additionné d'un agent aérateur ayant pour effet de donner au mortier, pendant une durée prolongée, des propriétés d'ouvrabilité à la fois bonnes et durables. Le mortier décrit a enfin la propriété de commencer sa prise dès sa pose, malgré l'adåuvant-retard qui y est contenu. le procédé permettant de retarder la prise du ciment est aujourd'hui une technique bien connue. Le temps de retard dépend essentiellement du dosage de l'adjuvant, de sa nature, de la température du mortier pendant le temps de retard et de la marque du ciment employé, ainsi que du dosage de ciment et du rapport eau-ciment. Pour les mortiers & enduire et à bstir, on utilise souvent, en sus du ciment Portland pur, des liants mixtes, formant des mortiers dits l'allongés" ou "bl- tards", par exemple du ciment Portland additionné de chaux hydraulique ou de cendres volantes. On sait aussi que les adjuvants-retard qui contiennent du saccharose, -par exemple la mélasse,- peuvent aboutir, en cas de surdosage, à des retards de prise incontrôlables. Dans le cas extr8me, on peut même trouver des retards de prise dépassant quatre semaines. Or, le maintien de l'état de préparation à l'emploi et le retard du début de la prise ne sont souhaitables que pour le mortier qui se trouve dans le récipient qu'utilise le maçon. Dans le joint, ctest-à-dire en situation bâtie, il est, au contraire, nécessaire que le processus de durcissement ne subisse guère de retard, compte tenu de la résistance exigée des murs et des piliers én maçonnerie ou en parpaings. Ce processus peut néanmoins être commandé gracie a' l'addition d'adjuvants chimiquement définissables sans erreur. Un autre problème est celui de la stabilité du mortier pendant le stockage et de sa capacité de rétention d'eau. hS ajoutant un agent aérateur, on peut éviter partiellement la sédimentation et ltexsudation, ctest-à-dire la séparation entre le sable, le liant et l'eau. Mais lorsque de tels mortiers sont mis en oeuvre pour joindre des briques de construction, il peut arriver néanmoins que, par suite de la faculté d'absorption considérable des briques, celles-ci "sucent" assez d'eau du mortier pour rendre impossible une hydratation correcte du liant.Dès que la teneur en eau du mortier descend au-dessous de la valeur théorique nécessaire pour l'hydratation du liant, on dit que ledit mortier est "brayé". Les conséquences sont un durcissement insuffisant après la prise et un défaut d'adhérence. De même, l'étanchéité de ces mortiers est considérablement compromise. Les joints de maçonnerie correspon dants restent fortement absorbants pendant une longue durée et entraient des défauts d'étanchéité de la maçonnerie. L'invention a donc pour but d'éviter ces inconvénients et de réussir à contrôler le retard de prise tout en réglant la cohésion du mortier humide et son bilan hydrologique, afin d'obtenir une hydratation correcte du liant dans le mortier à bâtir. En même temps, l'imperméabilité dudit mortier doit être considérablement renforcée grSce à des additifs. La composition de principe de ces mortiers peut correspondre à différentes normes existantes, par exemple le mortier de ciment "C" ou le mortier allongé XV" selon la norme helvétique SIA 113, ou bien les mortiers "groupes 2 et 3" selon la norme DIN 1053. L'invention est expliquée ci-après à l'aide de quelques exemples sans caractère limitatif. Exemple 1 Un mortier composé de 38,2 Kg de ciment Portland, de 153 Kg de sable de granulométrie 0 à 6mm, de 15,3 Kg de poudre de roche, est mélangé avec 23,385 Kg d'eau et préparé avec 0,382 Kg d'un additif. Ce dernier se compose de 20% d'hexamétaphosphate de sodium et de 20% de gluconate de sodium, dissous dans 60/o d'eau. Cet additif, dont le dosage était basé sur le poids de ciment, a entravé un retard de prise d'environ 50 heures à la température de 200C. Exemple 2 Â un mortier composé de 9,2 Kg de ciment Portland, de 23 Kg de chaux hydraulique, de 161 Kg de sable de granulométrie 0 à 6mm et de 16,1 Kg de poudre de roche, on ajoute 25 Kg d'eau.Ce mortier est mélangé avec 0,323 Kg d'un additif composé comme suit: 40% d'un amidon partiellement hydrolysé, composé par exemple de 20% de monoeaccharides, de 15% de disaccharides, de 12% de trisaccharides et de 53% de poly superieur saccharides d'ordre/; 20% de potasse ; 10% d'un éther cellulosique ; enfin 5% d'un agent aérateur, le tout dissous dans 25% d'eau. La forte concentration des sels empêche le gonflement de l'éther cellulosique. Aussi, l'additif se présente-t-il sous la forme d'une dispersion. Cet adjuvant, dosé à 1% calculé sur la part de liants hydrauliques contenus dans le mortier, a permis d'obtenir un retard de prise d'en virion 45 heures à 20 C L'agent aérateur donne au mortier, après mixage, une proportion de pores d'air d'environ 20%. D'autre part, ltéther cellulosique donne au mortier une excellente ouvrabilité et un pouvoir de rétention d'eau suffisant pour que ledit mortier ne se sédimente pas et qu'il puisse encore s'hydrater normalement, m8me en présence de matières avides d'eau. Exemple 3 Un mortier selon -la composition donnée à l'exemple 1 est mélangé avec un additif de composition suivante: 15% d'heptogluconate de sodium, 20% de tétra-pyrophosphate de potassium, 10% d'un éther cellulosique, 10% d'un sel alcalin ou aminé d'un acide gras ainsi que 4% d'un agent aérateur, dans 41% d'eau. Il en résulte un mortier présentant un retard de prise de 48 heures à 200C. La teneur en inclusions d'air de ce mortier est de 22%. Grtce à la présence d'éther cellulosique, on obtient une très bonne thixotropie du mortier. La cohésion humide est suffisante pour que ce mortier puisse servir aussi à enduire. L'addition de sels d'acides gras ou d'un composé aminé de ces acides rend le mortier hydrophobe et lui donne, de ce fait, une étanchéité extraordinaire à l'eau. Ce mortier se prête particulièrement bien au jointoiement de briques apparentes. les éthers cellulosiques évoqués dans les exemples peuvent hêtre, par exemple, des éthers méthyliques, hydroxyéthyliques ou hydrozy-propyliques. Ainsi, les phénols-alkyls étholryliques ou les alcools gras sulfatés sont particulièrement appropriés comme agents aérateurs. Les sels alcalins ou aminés d'acide gras adéquats sont, par exemple, l'oléate de sodium ou le tristéarate aminé d'éthanol. Tous les mortiers ainsi décrits atteignent, après leur prise, des résistances nettement supérieures aux spécifications minimales contenues dans les normes. La résistance de ces mortiers au gel est également très élevée, gracie aux micro-inclusions d'air. REVENDICATIONS. 1. Mortier à enduire et à bâtir de composition conforme aux normes, caractérisé en ce qutil est modifié par un additif de manière à rester prêt à l'emploi pendant une durée prolongée, tout en durcissant rapidement après son application, l'additif étant composé de 10% à 50% d'un adjuvant à retard de prise du liant hydraulique et de 1% à 10% d'un agent aérateur engendrant des inclusions d'air, tandis que la proportion dudit additif est de 1% à 5% de la teneur du mortier en liants. 2. Mortier selon 1 revendication 1, caractérisé en ce que l'élément constituant l'adjuvant-retard est composé de phosphates condensés, tels que les pyrophosphates, les polyphosphates ou les héxa-métaphosphates. 3. Mortier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adåuvant retard est constitué de sels d'acides polyhydroxycarbonés tels que l'acide gluconique ou l'acide heptonique. 4. Mortier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adjuvant retard est constitué par des combinaisons de phosphates condensés et de sels d'acides poly-hydroxycarbonés. 5. Morutier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'adjuvant retard est constitué par un amidon, partiellement ou totalement hydrolysé. 6. Mortier selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'additif contient jusqu'à 15% d'un éther cellulosique capable de gonfler, lequel se présente sous une forme finement dispersée. 7. Nortier selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est additionné de sels alcalins ou aminés d'acides gras jusqu'à une proportion de 10%.