Brevet FR2589856A1 — publié le 19870515

L'invention concerne un procédé pour fabriquer des produits a base de liant hydraulique, en particulier des plaques ou des produits profilés en fibres-ciment, par exemple à base de fibres d'amiante ou de cellulose, au cours da la fabrication desquels une dispersion de paraffine est déposée sur ces derniers. L'invention concerne également un produit à base de liant hydraulique plus particulièrement en fibres-ciment obtenu suivant ledit procédé. Sur les produits 3 base de liant hydraulique, en particulier les plaques Ôn fibres-ciment, des efflorescences apparaissent sous certaines conditions. Dans les grandes lignes1 les efflorescences sont des apparitions de sels sur certains matériaux de maçonnerie : brique, pierre naturelle, béton, mortier, ciment, fibres-ciment ... Elles sont provoquées par la migration en surface de sels contenus dans le matériau et solubles dans l'eau, suivie par l'évaporation de l'eau vectrice. Le plus souvent il se produit également une réaction chimique rendant les efflorescences insolubles dans l'eau. Leur composition chimique dépend de la nature du matériau. C'est ainsi que sur les briques, les sécrétions qui se présentent peuvent être soit du gypse formé à partir de sulfate de sodium provenant de la brique soit de- la chaux provenant du mortier de jointoyement.Dans le cas de matériaux exposés aux intempéries et se composanc de silicates de métaux alcalino-terreux complètement ou seulement partiellement hydratés, l'hydroxyde de calcium soluble dans l'eau peut migrer avec 11 eau en surface a il est converti par l'action du gaz carbonique de l'atmosphère en carbonatc de calcium blanc très difficilement soluble. Dans la très grande majorité des cas, les efflorescences n'affectent pas la qualité des matériaux de construction, mais par contre leur aspect. Pour les matériaux de construction colorés, l'apparition d'efflorescences est extrêmement gênan > , car même de faible importance elles altèrent, à elles seules déjà, la teinte du matériau de construction en formant des taches blanchâtres disgracieuses. La faible solubilité des efflorescences dans l'eau et leur forte adhérence au support sont ainsi susceptibles d'altérer de fa çon relativement durable l'aspect des revêtements. Pour prévenir l'apparition d'efflorescences sur les produits en fibresciment comportant une couche de coloration en surface d'épaisseur d'environ O,i ; 1,5 ma liée par du ciment, un certain nombre de procédés sont déjà connus. C'est ainsi que l'on utilise, par exemple, dans la mince couche de coloration, au lieu de ciment Portland qui est le liant de la pLaque de support non teintée, du ciment alumineux. On a pu de cette manière obtenir une diminution d'apparition des efflorescences. Une autre possibilité de colorer les plaques en fibres-ciment consista à appliquer un semis de finition en ciment Portland artificiel coloré dans la masse. Dans ce cas, l'application d'un revêtement supplémentaire de surface est nécessaire pour empêcher l'apparition ultérieure d'efflorescences. Cette application supplémentaire pourtant ne peut être réalisée dans le cadre du processus classique de fabrication, mais seulement dès lors que le ciment de la couche de finition a effectué une prise suffisante, ce qui implique une phase de parachèvement supplémentaire et dispendieuse postérieure à la fabrication. Le but de l'invention est d'elaborer des produits à base de liant hydraulique, plus particulièrement en fibres-ciment, stables aux intempéries et dans leur coloration et exempts d'efflorescences. En outra, l'invention permet d'améliorer la résistance à l'humidité des produits, en atténuant l'influence exercée par l'humidité et autres facteurs atmosphériques plus particulièrement sur les produits contenant des fibres de cellulose.Ces objectifs sont atteints avec un procédé du genre mentionné dans le préambule et suivant l'invention, caractérisé par le fait que pour constituer une couche superficielle en paraffine sur les produits, en particulier sur les produits en fibres-ciment possèdant le- cas échéant une couche teintée de finition à base de liant hydraulique, lton applique sur ces produits encore à l'état frais une dispersion aqueuse de paraffine, de préférence non ionogène, ayant une concentration en paraffine de 25 à 55 Z en poids, de préférence de 30 à 50 Z en poids, plus particulièrement de 35 à 45 Z en poids, la paraffine mise en oeuvre présentant un point'due ramollissement de 65 à 100 "C, en particulier de 800C au moins. Un traitement de surface de ce genre de produits, en particulier de plaques ou de produits profilés en fibres-ciment, permet d'éviter quasiment totalementles efflorescences ou tout au moins leur perception grace à l'application d'une dispersion de paraffine mélangée le cas échéant à des pigments (jusqu'à 10 Z en poids calculé sur la dispersion de paraffine). Si le pigment est un pigment minéral, par exemple un oxyde de fer, son ajout-à la paraffine crée une liaison intime entre ces deux composants et confère une meilleure adhérence du revêtement sur le support à base de ciment. en préservant, même après une longue période, un aspect extérieur irréprochable au produit. En effet, le pigment assure à la dispersion de paraffine un certain pouvoir couvrant et autorise même l'utilisation et la commercialisation de plaques ou d'ardoises présentant de faibles efflorescences qui demeureront invisibles du fait de la couche de paraffine. Il s'ensuit ainsi une réduction sensible des rebuts pour le fabricant. La dispersion de paraffine interdit toute pénétration d'humidité dans le produit jusque dans l'aie du produit Qn fibres-ciént, ce qui s'avare avantageux en particulier en période de gel et de basses températures. La vitesse de l'absorption d'eau des produits étant considérablement diminuée les produits traités et exposés aux intempéries, en particulier les plaques de revêtement de façade et les ardoises,absorbent considérablement moins d'eau que les éléments non traités. En période hivernale, la faible absorption d'eau facilite la résistance au gel des produits dont les pores non gorges d'eau peuvent subir sans dommage les phénomènes de dilatation de la glace.Par ailleurs les fibres utilisées amiante, cellulose, fibres synthétiques ... subissent moins directement les attaques dues à l'humidité et aux agents atmosphériques extérieurs. La dispersion aqueuse de paraffine est appliquée pendant la fabrication des produits an fibres-ciment notamment lorsqu'ils sont à l'état frais, c'est à dire que l'application peut avoit lieu d'une façon avantageuse pendant le processus de fabrication et ne demande pasà être effectuée dans une phase de travail postérieure et distincte. Le chois judicieux du point deramollissementde la paraffine d'un côté garantit une parfaite malléabilité de mise en oeuvre durant la période pendant laquelle les produits font leur prise avec dégagement de chaleur et de l'autre côte évite que même sous l'effet d'un ensoleillement maximum, la couche de paraffine constituée sur les produits, par exemple sur les ardoises, ne devienne poisseuse ou ne s'égoutte ou encore ne vienne coller les poussières. C'est ainsi par exemple qu'avec une paraffine d'un point de ramollissement de 60 à 65 OC, on ne saurait obtenir de revêtement suffisant ment stable aux intempéries, car la cire deviendrait molle sous les rayons du soleil et conférerait avec le temps au produit un ton grisâtre difficilement admissible pour des plaques ou des ardoises colorées en noir notamment. La concentration de paraffine retenue, de 25 à 55 Z en poids, de préférence de 30 - 50 X, plus particulièrement de 35 à 45 Z, permet d'appliquer dans de bonnes conditions la dispérsion en évitant que la paraffine ne s'écoule ou ne soit extraite par exemple lors des opérations de pressage des plaques e fibres-ciment. Il est important que la dispersion aqueuse de paraffine ne soit pas ionogene, c'est à dire visqueuse ; la mise au point de la propriété non ionogene de la dispersion de paraffine est obtenue avec des émulsifiants appro priées. Le caractère non ionogène de la dispersion de paraffine mise en oeuvre a permis dans le cadre de l'invention d'appliquer la dispersion non plus seulnet sur des produits à base de fibres-ciment déjà durcis et autoportants, mais encore sur des poduits à l'étant frais n1 ayant pas encore de'pouvoir autoportant eux-mêmCS et qui sont ensuite soumis à des phases de traitement supplumentaires du type compression sans avoir pour autant à craindre de phhnones d'adhérence ou de collage venant entraver le procédé. Il est bien entendu qu'il est toutefois envisageable de revêtir d'une dispersion de paraffine et suivant le procédé conforme à l'invention, des produits frais en fibres-ciment. Ceci présuppose toutefois une phase de para chèvement supplémentaire, de sorte qu'il est préférable d'appliquer la dis persion sur les produits à l'état frais ou, le cas échéant, après la première prise lorsqu'ils sont manutentionnables et dans la lance du processus usuel de fabrication. La quantité de paraffine à appliquer est de 20 à 60 g, de préférence de 25 à 40 g, plus particulièrement de 30 à 35 g au mètre carré de superficie à enduire. Ce faisant, la couche constituée fait de 5 à 20out, en particulier de 6 à 12sium d'épaisseur, ce qui permet de garantir une protection suffisante des produits et de recouvrir les éventuelles efflorescences, tout particulièrement lorsque des pigments ont été additionnés à la dispersion de paraffine avant son application. Pour constituer de bonnes conditions de mise en oeuvre du revêtement et assurer une bonne tenue mécanique, il est conseillé d'appliquer une dispersion de paraffine dont la viscosité à 250C se situe ente 40 et 100 cP, de préférence d'environ 50 cP, et que la paraffine ou la dispersion aqueuse de paraffine mise en oeuvre ait une densité de 150C se situant entre 0,8 et 0,95 g/cm3,plus particulièrement d'environ 0,88g/cm3. Pour empêcher lors de son application d'eventuelles réactions de la dis persion avec le matériau support du produit, le pH de la dispersion de paraf fine déposée se situe entre 5 et 8 ou alors la paraffine utilisée est diffi cilement saponifiable et présente un indice de saponification 4 1. Le mode de mise en oeuvre préférentiel est, dans le cas de plaques ou d'ardoises an fibres-ciment, d'appliquer la dispersion de paraffine avant le pressage. Dans la fabrication de plaques oud'ardoiseçen fibres-ciment on procède de telle sorte que les plaques à l'état frais et n'ayant pas encore durci à coeur, soient placées sur des tôles intercalaires. En effet, le tra vail à-la presse implique gue l'on forme une pile à partir de plaques ou d'ar disposées doises à l'état frais # entre des intercalaires et qu'ensuite on presse la pile immédiatement avant que le ciment ne durcisse à coeur.Or, il s' avère judicieux d'appliquer la dispersion de paraffine préalablement au pressage sur car les plaques ou les ardoises7la chaleur eneendree durant le pressage provoque usle excellente distribution de la dispersion qui grâce à sa viscosité n'est pas espuls lors du pressage et ne pénètre qu'a concurrence d'une certaine proportion souhaitable dans la surface du produit.Avec ce mode opératoire, il n'est en général pas nécessaire de prévoir un apport de chaleur pour mettre la dispersío1l de paraffine a une Lempérature de mise en oeuvre favo- rable , car la pile de plaques acquiert, lors du durcissement du liant hy draulique,unetemprature d'à peu près 600C, températura suffisante et favorable à la constitution d'unecouclie optimale à la surface. Le cas des plaques ondulées en fibres-ciment est un peu différent, car celles-ci ne sont pas soumises à une phase de compression. Au cours de leur durcissemenc il y a, certes, une certaine montée en température mais qui ne suffit néanmoins pas en toutes circonstances à atteindre la temperature optimale pour la mise en oeuvre de la dispersion aqueuse de paraffine appliqueue. C'est la raison pour laquelle il peut être judicieux d'assurer par un chauffage extérieur, par exemple par rayons infrarouges, apport d'air chaud ou similaire, un échauffement du produit en vue de l'application d'une surface paraffinée optimale.La dispersion de paraffine ne doit toutefois pas être nécessairement appliquée sur une surface déjà chaude, il suffit simplement de porter ultérieurement la dispersion de paraffina, déposée sur la surface du produit, à la température optimale qui se situe entre 40 et 100 OC et de préf 6- rence entre 60 et 800C. Un produit à base de fibres-ciment ayant été fabriqué en particulier suivant le procédé conforme a l'invention est caractérisé par le fait qu'il possède une couche superficielle, s'étendant le cas échéant sur la totalité de sa surface, à base de paraffine dont la température de ramollissement est située entre 65 OC et 1000C, plus particulièrement d'au moins 800C. S'il s'agit en l'espèce d'ardoises ou de plaques de revêtement de façade ou analogues, il est possible de munir lesdites ardoises ou plaques d'une couche superficielle de cette nature sur le côté extérieur, sur les bords et, le cas echzant aussi sur la face arrière. On obtient de la sorte une stabilité optimale aux intempéries sur tout le pourtour du produit. La mise en oeuvre, c'est à dire l'application de la dispersion de paraffine dans le cadre du cycle de la fabrication sera présentée dans la description non limititative qui va suivre en regard des exemples 1 et 2 EXEMPLE 1 : Application à l'étant frais sur des produits profilés en fibres-ciment (non manutentionables) Des plaques dc fibres-ciment sont fabriquées avec un semis de finition à base de ciment Portland artificiel, de pigments et de charges, dépose par uno machine du tvpe semoir. L'épaisseur de la plaque-support non teintée est d'environ 5 r. , l'épaisseur de la couche de finition colorée d'environ 0,5 mm. Après l'opération de découpage et de mise au format, les plaques fraîches sont couch.es sur une toRe intercalaire et enduites par pulvérisation d'une dispersion aqueuse de paraffine de telles manière que le dépôt representa environ 20 a 40 g de paraffineau in de superEicie des plaques. Ltapplicatior de la dispersion est effectuée sans interruption du processus de fabrication dans un poste intermédiaire. Les piles constituées de tôles intercalaires et de plaques de fibres-ciment traitées sont pressées comme à l'ordinaire puis après durcissement des produits, les plaques sont démoulées des intercalai res.La chaleur d'hydratation du ciment lors de sa prise engendre un accroissement de la température favorisant la séparation de la dispersion en paraffine et en eau. La première demeure en surface, la dernière est absorbée par la plaque de base. Aucun apport supplementaire de chaleur n'est néces saire pour mener à bien l'enduction. Un traitement de la face arrière des pla ques à l'aide de la dispersion de paraffine peut avoir lieu dans le cadre de l'opération de séparation des plaques et des supports en tôles c'est à dire apres la prise à coeur des produits. L'imprégnation en face arrière permet d'empêcher en particulier que lors de l'exposition aux intempéries, les sels de la face arrière du produit ne soient dissous par les remontées d'eau dues à l'effet de la capillarité entre deux plaques posées l'une sur 1 autre. EXEMPLE 2 : Traitement des plaques après leur démoulage. Un traitement de la surface en vue d'interdire l'apparition d'efflorescences est praticable après la séparation des tôles intercalaires ou moules et des plaques de fibres-ciment ayant fait leur prise. Ce traitement est, lui aussi, intégré dans le cycle de fabrication de sorte que l'on peut faire des économies sur les coûts de manutention et d'énergie par rapport à une enduction réalisée sur des plaques ayant 10 à-20 jours d'ancienneté.Après démoulage, les plaques présentent une température de 35 à 55 OC à leur surface, due à la chaleur dégagée lors de la prise du ciment, de sorte qu'il n'est pas nécessaire de prévoir un réchauffage avant le traitement, comme l'on devrait le prévoir pour des plaques ayant déjà de 10 à 20 jours d'âge. Après le traitement à l'aide dtune dispersion aqueuse de paraffine les plaques de fibres-ciment sont tout juste prises à coeur et encore chaudes, et l'on procède alors à un apport de chaleur qui sèche la surface. Les plaques sont ensuite empilées et transférées sur l'aire de stockage. Des tests ont eté réalisés pour mettre en évidence la suppression des efflorescences par l'imprégnation à la paraffine 1) Test d'exposition aux intempéries en plein air Des plaques de couverture ont été posées sur un toit à 350 d'inclinaison puis contrôlées après des périodes de différentes durées. Lorsque l'on apprécie au terme de trois mois la tenue de plaques fabriquées suivant le procédé conforme à l'invention, aucune efflorescence n'est visible Par contre l'éprouvette-témoin de comparaison qui présente une couche de finition d'une épaisseur a? environ ,7 mm colorée dans sa masse et comportant comme liant du ciment alumineux, montre au bout de trois mois des efflorescences isolées. 2) Essai en laboratoire Des plaques d'essai ont ét:é clouées sur un cadre vertical et alternativement aspergées d'eau distillée et traites par un jet d'air chaud. L'aspersion a duré 20 minutes par séance, le sèchage à l'air chaud 5 heures 40 minutes. Ce cycle a été répéta à 20 reprises. Les plaques traitées avec une dispersion de paraffine ne montrent aucune effflorescence apres l'essai, par contre les éprouvettes confectionnées selon la technique standard présentent des etflorescences. 3. Essai aux Xenotest Des plaques ont été analysés dans un appareil d'essai du type "Xenotest 250 T" (Société Heraeus) dela façon suivante Les éprouvettes ont été soumises cycliquement à un séchage de 102 minutes à 400c puis à un arrosage pendant 18 minutes et exposées en permanence à une haute intensité de rayonnement par un émetteur de rayon xénon. Ce test de 7 jours net en évidence la remarquable stabilité de l'enduction paraffinique aux rayons ultraviolets car les plaques imprégnées de paraffine ne présentent ni efflorescences, ni décoloration grisatre de la surface. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer des produits à base de liant hydraulique en particulier des plaques ou des produits profilés en fibres-ciment, caractérisé en ce qu'il est appliqué sur la surface des produits une dispersion aqueuse d'une paraffine présentant un point de ramollissement d'entre 65" et 100"C, en particulier d'au moins 80 OC,et dont la teneur en paraffine se situe entre 25 à 55 z de préférence de 30 à 50 X, plus particulièrement de 35 à 45 z en poids. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la dispersion de paraffine appliquée est non-ionogène. 3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la quantité de paraffine à appliquer est de 20 à 60 g, de préférence 25 à 40 g, en particulier de 30 a 35 g au mètre carre de de superficie à enduire. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une couche deparaffine de 5 à 20 m, en particulier de 6 à 12 > um, est constituée sur la surface des produits. 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des pigments sont additionnées à la dispersion de paraffine antérieurement à son application et dans des proportions de O à 10 Z en poids, calculé sur la dispersion de paraffine. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il est appliqué sur les produits une dispersion de paraffine dont la viscosité à 25 C se situe entre 40 et 100 cP, de préférence autour de 50 cP. 7. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 å 6, caractérisé en ce qu'il est appliqué sur les produits une dispersion de paraffine dont la densité à 15 C se situe entre 0,8 et 0,95 g/cm3, en particulier autour de 0,88 g/cm . 8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractériséen ce quil est appliqué sur les produits une dispersion de paraffine ayant un pli compris entre 5 et 8. 9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il est appliqué sur les produits une dispersion de paraffine qui contient une ?araFtine difficilement sapoo1ifiable dont l'indice de saponification est I. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la dispersion de paraffine est appliqué sur la surface du produit à l'6tat frais. Il. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérise en cc que la dispersion de paraffine est appliquée- sur la surface d'un produit à base de fibres-ciment. 12. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que la dispersion de paraffine est appliquée sur la surface deproduits en fibres-ciment avant leur passage dans la presse. 13. Procéda suivant la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce qu'apres l'application de la dispersion de paraffine, les produits en fibres-ciment sont échauffés à une température de 40 à 100 OC, de préférence de 60 à 800C. 14. Procédé suivant l'une des des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que la dispersion de paraffine est applique sur toutes les faces du produit en fibres-ciment. 15. Produit obtenu selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, carac prise en ce qu'il est composé d'un support en fibres-ciment,éventuellement d'une couche teinté de finition à base notamment de liant hydraulique, et dans tous les cas d'un revêtement de paraffine anti-efflorescences,