Brevet FR2574781A1 — publié le 19860620

L'objet de l'invention est la composition d'un mortier de ciment pour étancher les fissures de canalisations enterrées en tuyaux de ciment. La mise en oeuvre de ce mortier se fait par injection sous pression, in situ, sans avoir à réaliser une intervention externe, quelquefois délicate - voire même impossible. L'utilisation de mortier pour la réparation de tuyaux enterrés est connue : il existe des systèmes à base de gels de silicate ou d'acrylique. Ces systèmes ont comme défaut principal l'instabilité du mortier préparé, avec une brusque prise en masse du mortier sous l'influence des résistances accidentelles qui peuvent se créer au moment de l'injection. Par ailleurs, certaines fissures, en particulier les fissures longitudinales. ne peuvent pas etre étanchées avec de tels produits. L'emploi d'adjuvants hydrofuges, accélérateurs de prise, est également connu pour réaliser des mortiers d'étanchéité ; seulement, pour obtenir des mortiers fluides et injectables, il convient d'ajouter des quantités trop importantes d'eau,qui nuisent à l'adhérence de ce mortier, et provoquent, après durcissement du mortier injecté, des phénomènes de retrait nuisibles. L'objet de la présente invention est un mortier à base de liant hydraulique (L), de charges (C) et d'une combinaison d'adjuvants spécifiques (A). Les différents constituants du mortier,préparé avec 40% d'eau,sont (L) = de 66 à 68 % (C) = de 30 à 32 % (A) = de 1 à 5 % Le liant hydraulique (L) est un ciment Portland CPA, CPJ ou CKL. Les charges (C) sont des fillers siliceux ou calcaires. Les adjuvants spécifiques (A) comprennent - des agents d'adhérence (a), - des hydrofuges (b), - des accélérateurs de prise (c), - des plastifiants tixotropes (d), - des entraineurs d'air (e), - des fluidifiants (f), - des retenteurs d'eau (g). Les différents composants (a, b, c, d, e, f, g) doivent être compatibles entre eux, leurs diverses actions respectives étant renforcées par une synergie, en particulier pour les familles (b), (d), (e). Les corps de la famille (a) - agents d'adhérence - peuvent être choisis parmiles polymères et co-polymères (vinyl, acrylique, versatique, styrénique: et non limitativement, l'acétate de polyvinyl, les co-polymères vinyl-versatique et les co-polymères styrène-acrylique. Les compositions (a) comportent une proportion centésimale de 35 à 37 % de (A). Les corps de la famille (b) - hydrofuges - seront choisis parmi les esters alcalino terreux de l'acide stéarique, et notamment - et non limitativement - le stéarate de magnésium, dans une proportion centésimale de 10 à 12 % de (A). Les corps de la famille (c) - accélérateurs de prise - seront choisis notamment, et non limitativement, parmi le chlorure de calcium, le formiate de calcium, le nitrate de sodium, dans des proportions centésimales de 30 à 32 % de (A). Les corps de la famille(d) - plastifiants tixotropes - seront des tensio-actifs anioniques ou non ioniques, tels que, et non limitativement, dodécyl benzène sulfonate de sodium, lauryl sulfate de sodium, alcool laurique oxyéthyléné dans des proportions de 0,3 à 0,5 % de (A). Les corps de la famille (e) - entraineurs d'air - seront choisis, notamment et non limitativement, dans la famille d'alcools fixés sur microsilice dans la proportion de0,3 à 0,5 % de (A). Le roule des corps de la famille (f) est primordial car il exerce une fluidification temporaire du mortier pendant environ une heure, ce qui permet l'injection et la répartition du mortier dans les fissures les plus fines. Il permet également une réduction importante de l'eau. Dans cette famille, pourront etre-choisis, notamment et non limitativement, les polynaphtalènes sulfonates de calcium, les coumarones indènes sulfonate de sodium, les mélamines formol sulfites dans la proportion de 17 à 20 % de (A). Les corps de la famille (g) sont des retenteurs d'eau, notamment et non limitativement, de la famille des alginates ou des dérivés des celluloses, méthyl cellulose ou hydroxy-ethyl-cellulose. Les proportions des corps de la famille (g) ne dépasseront pas 2% de (A). Le mortier préparé suivant la formule (L) + (C) + (A) avec 40 % d'eau présente les caractéristiques suivantes : très fluide, il peut être injecté sous pression jusqu'à 80 bars ; il ne présente pas de phénomènes de ségrégation ni de sédimentation ; il adhère fortement aux surfaces du support ; il n' est pas délavé par les venues d'eau en contre-pression ; il a un temps de prise d'environ sept heures, ce qui permet une injection aisée et le nettoyage du matériel d'application ; il possède une résistance mécanique suffisante au bout de vingt quatre heures pour permettre une remise en eau des canalisations. La technique de mise en oeuvre consiste à injecter le mortier, sous pression jusqu'à 80 bars, entre deux boucliers qui glissent le long de la canalisation à réparer et à l'intérieur de celle-ci. Le mortier, tel qu'il a été défini, permet d'étancher toutes les fissures même les fissures longitudinales. Il garnit toutes les irrégularités internes du tuyau, même s'il n'y a pas de fissures. Le mortier injecté dans les fissures résiste à des contrepressions supérieures à cinq mètres d'eau. Exemples de compositions de mortier Premier exemple - - ciment CPJ : 66 % - sable siliceux fillérisé : 31,5 % - adjuvants (A)* : 2,5 % *composition (A) : (a) copolymère styrène acrylique .............................. 35 % (b) stéarate de calcium ..............,.................. 12 % (c) Chlorure de calcium .................................. 31 % (d) lauryle sulfate de sodium ............................ 0,5% (e) nonyl phénol oxyéthyléné sur microsilice ............. 0,5% (f) polynaphtalène sulfonate de calcium .................. 19 % (g) hydroxy-éthyl-ceîlulose..; 2 % Deuxième exemple - ciment CPA 55 : 67,2 % - sable siliceux fillérisé Sifraco C 400 : 30,1 % --adjuvants (A)*: 2,7 % *composition (A) (a) acétate de polyvinyl poudre : Mowilith DS de Hoechst 36,6 % (b) stéarate de magnésium ................................ 12,1 % (c) formiate de calcium .................................. 30,4 % (d) alcool lauryl oxyéthyléné (9 moles) .................. 0,4 % (e) lauryl éther sulfate ................................ 0,4 % (f) coumarone indène sulfonate de sodium ................ 18,3 % (g) tylose ........................................ 1,8 % Troisième exemple : - ciment CKL : 67,5 % - sable calcaire fillérisé : 30 % - adjuvants (A)* : 2,5 % *composition (A): (a) co-polymère vinyl versatique : néolith de Chimiray .... 37 % (b) stéarate de calcium .................................. 12 % (c) nitrate de sodium .................................... 30,5 % (d) dodécyl benzène sulfonate de sodium .................. 0,3% (e) alcool laurique sur microsilice ...................... 0,4% (f) mélamine formol sulfité , 18 % (g) alginate ........................................ 1,8% REVENDICATIONS 1) Composition d'un mortier de ciment d'injection pour la réparation et l'étanchéIté des tuyaux en ciment caractérisé en ce que les proportions des différents constituants sont de l'ordre de 66 à 68 % pour le liant hydraulique, 30 à 32 % pour les charges, 1 à 5 % pour les adjuvants spécifiques et que lesdits adjuvants, constitués d'agents d'adhérence, d'hydrofuges, d'accélérateurs de prise, de plastifiants tixotropes, d'entraîneurs d'air, de fluidifiants et de retenteurs dàir, sont comptatibles entre eux et ont des actions renforcées par une synergie. 2) Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce que les agents d'adhérence sont soit des polymères tels que vinyl, acrylique, versatique, styrénique, acétate de polyvinyl, soit des co-polymères tels que vinyl-versatique, styrène-acrylique ; la proportion employée étant de 35 à 37 % des adjuvants spécifiques. 3) Composition selon la revendication I caractérisée en ce que les hydrofuges sont des esters alcalino terreux de l'acide stéarique tels que le stéarate de magnésium ; la proportion employée étant de 10 à- 12 % des adjuvants spécifiques. 4) Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce que les accélérateurs de prise sont tels que le chlorure de calcium, le formiate de calcium, le nitrate de sodium ; la proportion employée étant de 30 à 32 % des adjuvants spécifiques. 5) Composition selon-la revendication 1 caractérisée en ce que les plastifiants tixotropes sont des tensio-actifs anioniques ou non ioniques tels que dodécyl benzène sulfonate de sodium, lauryl sulfate de sodium, alcool laurique oxyéthyléné ; la proportion employée étant de 0,3 à 0,5 % des adjuvants spécifiques. 6) Composition selon la revendication 1 caractérisée en ce que les entraineurs d'air sont des alcools fixés sur microsilice :la proportion employée étant de 0,3 à 0,5 % des adjuvants spécifiques. 7) Composition selon la revendication I caractérisée en ce que les fluidifiants sont choisis tels que polynaphtalènes sulfonates decalcium, coumarones indènes sulfonate de sodium, mélamines formol sulfités ; la proportion employée étant de 17 à 20 % des adjuvants# spécifiques. 8) Composition selon la revendication l caractérisée en ce que les retenteurs d'eau sont des alginates ou des dérivés des celluloses tels que méthyl cellulose ou hydroxy-éthyl-cellulose ; les proportions étant au maximum de 2 % des adjuvants spécifiques. 9) Le mortier ainsi défini est caractérisé par son utilisation sous pression en injection à l'intérieur des canalisations en tuyaux de ciment pour en réparer les irrégularités et les fissures.