Brevet FR2623492A1 — publié le 19890526

Perfectionnements aux mortiers iniectables. L'invention est relative aux mortiers susceptibles d'être injectés, à travers des conduits relativement étroits, dans des canaux ou cavités présentant une section transversale relativement grande, aux fins de bouchage complet quasiment parfait et permanent de ces canaux - Des applications intéressantes de telles injections sont par exemple le remplissage de profilés métalliques creux faisant partie de poutres en treillis, ou encore le bouchage de canaux initialement réservés à des fins de mesure ou de contrôle dans les radiers en béton supportant les réacteurs nucléaires. Avec les mortiers injectables connus, il est difficile d'éviter la formation de fissures dans les corps ou bouchons de remplissage mis en place, vu le retrait relativement important subi par ces mortiers en phase plastique (refluage ou sédimentatidaet et en phase durcie. Il est difficile d'écarter ces inconvénients sans réduire la coulabilité du mortier à injecter, caractéristique qui conditionne le remplissage complet des canaux à boucher. Il convient de rappeler par ailleurs que l'on connait par le brevet France n 2 554 438 un coulis se pretant bien à l'injection dans des gaines de précontrainte, c'est-à-dire dans les espaces relativement étroits compris entre ces gaines, dont le diamètre est en général au plus égal à 13 cm, et des armatures destinées à la précontrainte d'ouvrages en béton et préalablement introduites dans ces gaines. Ce coulis comprend, en plus d'un mélange de ciment, d'eau de gâchage et éventuellement d'au moins un adjuvant, un savon gélatineux de calcium et/ou de magnésium précipité dans la masse dudit mélange. Un tel coulis présente des caractéristiques de thixotropie qui lui confèrent à la fois une coulabilité et une cohérence remarquables, assurant un remplissage intégral des gaines considérées. Ce coulis est exempt de charges minérales, composant qui réduirait sa coulabilité et le rendrait inapte à l'injection dans les intervalles étroits définis entre les armatures de précontrainte et les gaines qui les contiennent. Vu les dimensions transversales beaucoup plus importantes des canaux ou cavités à obturer selon l'application ici envisagée, le coulis ci-dessus serait trop fluide, son durcissement après mise en place se traduisant par la formation de fissures inadmissibles dans le bouchon terminé. L'invention a pour but, surtout, de remédier aux différents inconvénients présentés par les mortiers et coulis actuellement connus pour les obturations complè tes et permanentes ici envisagées de canAawF de relative- ment grande section. A cet effet, les mortiers selon l'invention comprennent encore, comme les coulis ci-dessus, un mélange de ciment, d'eau de gâchage et éventuellement d'au moins un adjuvant, ainsi qu'un savon gélatineux de calcium ett ou de magnésium précipité dans la masse dudit mélange et ils sont caractérisés en ce qu'ils comprennent en outre, d'une part une charge minérale dont la granulométrie est inférieure à 2,5 mm dans une proportion pondérale supérieure à celle du ciment, et d'autre part une poudre de surface spécifique comprise entre 5 et 50 m2/g, dans une proportion comprise entre 3 et 10 % du poids du ciment. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes - la charge minérale est constituée par du sable, - le poids de la charge minérale est compris entre 1 et 3 fois celui du ciment, - la poudre est constituée par de la microsilice. L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire un mode de réalisation préféré de l'invention, et ce à titre bien entendu aucunement limitatif. La composition du mortier est la suivante, pour 3 un volume global de 1 in - eau : 330 litres, - adjuvant fluidifiant et retardateur de prise, connu sous la marque commerciale COMPLAST : 12 kg, - microsilice : 65 kg, - ciment : 650 kg, - sable : 1100 kg, dont la moitié avec une granulométrie inférieure à 1,25 mm et l'autre moitié avec une granu lométrie comprise entre 1,25 et 2 mm, ' - solution de savon alcalin dans le butylglycol, connue sous la marque commerciale CEMETHIX : 8 kg. Pour réaliser ce mortier, on introduit successivement et progressivement dans un malaxeur à haute turbulence les différents composants de la liste ci-dessus, notamment dans l'ordre de leur présentation dans cette liste. D'une façon plus générale, on peut dire que la proportion volumétrique de l'eau dans le mortier est généralement comprise entre 30 et 35 % de la masse de ciment et que les proportions pondérales des composants secs de ce mortier sont les suivantes - sable : 50 à 70 %, de préférence 60 à 65 %, - ciment : 25 à 50 , de préférence 30 à 35 %, - microsilice : 2 à 5 %, - savon en solution : 0,3 à I %. La microsilice --parfois désignée sous l'appellation "farine de silice",. ou encore "aéro-sil"-- se présente sous la forme d'une poudre à particules extrêmement fines dont la surface spécifique est généralement comprise entre 10 et 30 m2/g. Ce produit est disponible en particulier comme sous-produit de la fabrication du ferro-silicium. Le mortier obtenu est suffisamment coulant pour pouvoir être aisément pompé à travers des tuyauteries dont le diamètre est relativement petit, ce diamètre pouvant être aussi petit que 25 mm, en vue d'être injecté dans des canaux à obturer présentant une section relativement grande, et notamment une section circulaire dont le diamètre est supérieur à 10 cm, ce diamètre étant notamment de l'ordre de 20 cm. Lors de l'injection de ce mortier dans un tel canal, sur une longueur de 20 m environ, il demeure suffisamment homogène et cohérent pour que son front avant demeure continu et stable, s'étendant senaiblement selon un plan perpendiculaire à l'axe ou ligne moyenne dudit canal : ce front ne s'effondre pas, même dans les portions descendantes du parcours d'injection dans le canal. Il résulte de cette caractéristique que le remplissage dudit canal est excellent. De plus, le durcissement du mortier qui intervient après la fin du remplissage --et uniquement après cette fin, en raison du retard imposé à la prise par l'adjuvant-- fait intervenir un retrait extrêmement faible, lequel ne produit aucune fissuration gênante dans le corps durci. Le remplissage ci-dessus du canal peut être interrompu un peu en-deça de l'embouchure aval de ce canal, l'alvéole terminal résiduel étant ensuite garni par un opercule de finition constitué de toute matière désirable. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'un mortier injectable apte au bouchage permanent des canaux ou cavités de relativement grande section transversale, mortier dont la constitution et le comportement résultent suffisamment de ce qui précède. Ce mortier présente de nombreux avantages par rapport à ceux antérieurement connus, en particulier en ce qui concerne la possibilité du pompage à travers des tuyauteries et ajutages de petit diamètre, ce qui facilite l'accès aux extrémités amont des canaux à obturer, avantage particulierement précieux lorsque l'injection est effectuée dans une zone polluée, l'intégralité du remplissage ou,bouchage obtenu et la conservation de ce bouchage intégral dans le temps. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement env5*bsés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes, notamment celles où le savon gélatineux alcalin serait obtenu en ajoutant au mélange des autres composants du mortier non pas directement une solution dudit savon, mais un triglycéride ou triester de glycérol, substance qui est ensuite saponifiée dans le mortier par une portion de la potasse présente dans le ciment, le pourcentage pondéral du triglycéride ajouté pouvant être compris entre 0,1 et 10 a de poids du ciment. REVENDICATIONS 1. Mortier injectable, comprenant un mélange de ciment, d'eau de gachage et éventuellement d'au moins un adjuvant, ainsi qu'un savon gélatineux de calcium et/ou de magnésium précipité dans la masse dudit mélange, caractérisé en ce qu il comprend en outre, d'une part une charge minérale dont la granulométrie est inférieure à 2,5 mm dans une proportion pondérale supérieure à celle du ciment, et d'autre part une poudre de surface spécifique comprise entre 5 et 50 m2/g, dans une proportion comprise entre 3 et 10 % du poids du ciment. 2. Mortier injectable selon la revendication 1, caractérisé en ce que la charge minérale est constituée par du sable. 3. Mortier injectable selon la revendication 2, caractérisé en ce que le poids de la charge minérale est compris entre 1 et 3 fois celui du ciment. 4. Mortier injectable selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé ën ce que la poudre est constituée par de la microsilice. 5. Application du mortier selon l'une quelconque des précédentes revendications au bouchage complet et permanent d'un canal ou cavité de grande section transversale, notamment d'un canal cylindrique de section circulaire dont le diamètre est de l'ordre de 20 cm.