Brevet FR2763937A3 — publié le 19981204

FR 2763937 A3 19981204 FR 9706934 A 19970603 DESCRIPTION L'invention se rapporte à un système bi-composant dont chacune des parties est conservée en suspension dans l'eau et qui s'applique notamment au domaine de la chimie du bâtiment et en particulier au collage ou au scellement de matériaux. On connaît des systènleq bi-eamposants sous forme de pâte, chacun des composants étant destiné à être mélangé pour initier la réaction de durcissement. Ces produits sont généralement des résines organiques réticulables, conservées en suspension dans un solvant non aqueux, et qui sont mélangées à un catalyseur au moment de l'application. C'est notamment le cas des colles époxydiques et des mortiers de scellement à base de polyester. Ces produits sont connus pour leur durcissement rapide mais aussi pour leur toxicité vis à vis de l'environnement. Le système bi-composant décrit dans l'invention, permet d'obtenir pour des applications semblables, des vitesses de durcissement comparables à celle des systèmes organiques cités plus haut, mais sa composition à base de ciments et de résine aqueuse le rend beaucoup moins toxique et très peu polluant vis à vis de l'environnement. De plus ses performances sont obtenues pour un coût inférieur à celui des systèmes utilisés dans l'art antérieur. A cet effet, le système selon l'invention est constitué d'un composant A et d'un composant B destinés à être mélangés. Le composant A est constitué d'une résine et d'un ciment Alumineux en suspension dans l'eau et dont l'hydratation est momentanément stoppée par un sel de l'acide borique ainsi qu'un dispersant organique, d'un agent épaississant, et de charges minérales. Les composants étant présents dans le mélange selon les proportions suivantes en masse: Ciment alumineux 40 - 63 % charges minérales 9 - 14 % Sel de l'acide borique 0,1 - 1% Dispersant 0,1-1% Résine 1- 10% l'agent épaississant 0,01 - 0,2% eau 5- 12% Le ciment alumineux est un liant hydraulique dont la teneur en alumine est comprise entre 10 et 80 %. Les charges minérales sont des composés minéraux broyés très finement. La silice et particulièrement le calcaire très fin peuvent être utilisés. Le dispersant est un tensioactif organique qui complexe le calcium et disperse les particules les plus fines. Il peut avantageusement être choisi parmi les polymères acryliques de bas poids moléculaire ou bien parmi les polymères comprenant des unités phosphonate. La résine est un polymère de haut poids moléculaire en suspension dans l'eau. Il appartient avantageusement à la famille des résines polystyrène-butadiènes, des résines vinyliques ou bien des résines acryliques. L'agent épaississant peut être plus particulièrement un dérivé cellulosique ou bien une gomme de type guar ou xanthane ou bien encore un polysacharide. Le composé B est destiné à initier le durcissement du ciment. Il est composé d'un mélange de chaux hydratée et d'un sel de sodium. Ce sel de sodium pouvant être plus particulièrement un fluorure de sodium, un carbonate de sodium ou un sulfate de sodium. Les composants étant présents dans le mélange selon les proportions suivantes en masse: Chaux hydratée 3 - 33 % Sel de sodium 1 - 25 % eau 4-41% Les proportions indiquées peuvent varier dans une fourchette de 2 à 5 % en fonction notamment de la qualité des produits initiaux. Le composé A se présente sous forme d'une pâte dans laquelle le ciment alumineux et les charges minérales sont maintenues en une suspension stable et homogène grâce à l'ajout d'un agent épaississant. L'hydratation du ciment qui mène au durcissement du mélange est provisoirement stoppée par l'ajout du dérivé de l'acide borique et du produit dispersant. Le rôle des charges minérales est de diluer la quantité de liant actif pour ajuster les performances finales et rendre le système économiquement compétitif. La quantité d'eau est modulée selon la qualité des matières premières pour obtenir une consistance pâteuse avec un minimum d'eau. Le composé B se présente sous la forme d'une pâte dont la consistance est comparable à celle du composé A. Lors de la préparation du composé B, la chaux hydratée réagit avec le sel de sodium en formant des sels de calcium très fins de morphologie très particulière ce qui donne à la pâte sa consistance onctueuse. Lorsque le composé A et le composé B sont mélangés, le PH du mélange augmente rapidement ce qui initie le durcissement. La cinétique de ce durcissement est largement plus rapide que celle d'un mélange à base de ciment alumineux classique, en raison des sels de calcium très fins contenus dans le composé B qui participent à l'hydratation du produit. Ce durcissement provoque le séchage de la résine qui apporte souplesse et adhérence au produit final. Les proportions entre composé A et composé B sont déterminées par le délai souhaité entre malaxage et début de durcissement. Ce ratio varie typiquement de 6 parts de composé A pour 1 part de composé B à 2 parts de composé A pour 1 part de composé B. La proportion de composé B par rapport au composé A peut être réduite tout en maintenant identiques les caractéristiques finales du produit, dans la mesure où 1' on ajoute au composé B un accélérateur de prise des ciments alumineux et un agent complexant du calcium. L'accélérateur pouvant avantageusement être un sel de lithium et le complexant choisit parmi citrates, tartrates, EDTA, gluconates, lignosulfonates, mélamines formaldehydes. Pour obtenir de bons résultats lors de la préparation du composé A, le sel de l'acide borique sera d'abord aiouté à l'eau et mélangé pendant au moins 15 minutes. Le dispersant sera alors ajouté et le mélange poursuivi pendant 15 minutes. Le ciment, les charges minérales et l'agent épaississant seront ensuite ajoutés et le mélange poursuivi pendant 15 autres minutes. Enfin la résine sera ajoutée et le mélange poursuivi jusqu'à obtenir la consistance souhaitée. Pour obtenir de bons résultats lors de la préparation du composé B, l'accélérateur, s'il y a lieu, et l'agent complexant, s'il y a lieu, seront ajoutés à l'eau et mélangés. Après au moins 5 minutes, la chaux hydratée et le sel de sodium sont ajoutés aussi rapidement que possible. Le mélange se durcira puis se ramollira après 5 minutes ce qui permettra la fin du malaxage. REVENDICATIONS 1. Système hydraulique bicomposant, caractérisé par le fait que les composants A et B sont sous forme de pâte dont la composition en masse est: -composé A: Ciment alumineux 40 - 63 % charges minérales 9 - 14 % Sel de l'acide borique 0,1 - 1% Dispersant 0,1 - 1% Résine 1- 10% l'agent épaississant 0,01 - 0,2% eau 5-12% -composé B Chaux hydratée 3 - 33 % Sel de sodium 1 - 25 % Accélérateur Agent complexant eau 4-41% 2. Système bi-composant selon la revendication 1 caractérisé par 2 composants qui se présentent chacun sous forme de pâte dont le durcissement est retardé. 3. Système bicomposant selon les revendications 1 et 2 et dont chacun des composants est destiné à être mélangé pour initier la réaction de durcissement. 4.Application d'un système hydraulique bicomposant selon les revendications 1, 2 et 3, aux travaux de scellement dans le bâtiment. S Application d'un système hydraulique bicomposant selon les revendications 1, 2 et 3, aux travaux de collage dans le bâtiment.