Brevet FR3091868A1 — publié le 20200724

Description Titre de l'invention : BETON MOUSSE COMPRESSIBLE ET SON UTILISATION Domaine technique [0001] L'invention concerne un béton mousse composé d'un liant à base de ciment, d'un agent moussant et d'eau. [0002] Le béton mousse selon l'invention est destiné notamment, mais non exclusivement, à la réalisation d'ouvrages de bâtiment ou de génie civil ainsi qu'à la réalisation de structures soumises à des contraintes et en particulier des ouvrages souterrains soumis à des mouvements géologiques. Technique antérieure [0003] Le béton mousse (béton cellulaire durci à pression atmosphérique) est un matériau solide dans lequel des bulles d'air (qui représentent au moins 20% du volume), sont emprisonnées dans une matrice liante. La structure cellulaire de ce matériau peut être obtenue via l'incorporation d'air soit à partir d'une mousse fabriquée séparément puis introduite lors du malaxage avec les autres constituants, soit par l'utilisation d'un adjuvant spécifique, un agent moussant, introduit dans le mélange au moment du malaxage avec les autres constituants. [0004] Les applications du béton mousse sont multiples. Sa résistance mécanique étant faible comparée à celle du béton traditionnel, le béton mousse est généralement destiné à un usage non structurel. Il est ainsi classiquement utilisé comme matériau de remplissage, d'isolant thermique et acoustique. [0005] Afin de permettre son utilisation dans la réalisation d'éléments structurels, il est proposé dans la demande FR2957073 au nom de la Demanderesse un béton mousse composé d'un liant hydraulique, d'eau, d'un fluidifiant, d'un agent moussant, et éventuellement d'un ou plusieurs additifs choisis parmi les granulats légers, les fillers, les fibres et les adjuvants pour béton (autres que fluidifiant et agent moussant). Les proportions des différents constituants du béton cellulaire sont les suivantes : la proportion massique d'eau efficace, relativement au liant hydraulique, est comprise entre environ 15% et environ 30%, préférentiellement entre environ 15% et environ 21% ; la proportion massique de fluidifiant, relativement au liant hydraulique, est comprise entre environ 0,1% et environ 2,5% en extrait sec, préférentiellement entre environ 0,5% et environ 1% en extrait sec ; la proportion massique d'agent moussant, relativement au liant hydraulique, est comprise entre environ 0,03% et environ 0,5% en extrait sec, préférentiellement entre environ 0,1% et environ 0,3% en extrait sec. [0006] Le béton mousse décrit dans la demande susmentionnée a pour avantage d'être léger 2 et d'avoir une résistance mécanique suffisante pour permettre son utilisation dans la réalisation d'élément de construction moulables préfabriqués en usine et des parties d'ouvrage réalisées sur chantier. Un tel béton mousse ne convient cependant pas, en tant que matériau constitutif, pour la réalisation d'ouvrage soumis à des contraintes élevées et. en particulier des ouvrages souterrains soumis à des mouvements géologiques, tels que des tunnels. [0007] L'invention vise à surmonter les limitations du béton mousse de la demande susvisée en proposant un béton mousse léger remplissant les fonctionnalités requises pour être utilisé dans la réalisation d'ouvrages soumis à des contraintes élevées. OBJET DE L'INVENTION [0008] A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention se rapporte à un béton mousse constitué d'une matrice à base de liant hydraulique et d'un réseau de bulles d'air formées à l'aide d'un adjuvant de type agent moussant. [0009] Plus particulièrement, l'invention concerne un béton mousse composé d'un liant à base de ciment, d'un agent moussant et d'eau, dans lequel : [0010] le liant à base de ciment présente une proportion massique par rapport à la masse totale du béton à l'état frais comprise entre 10% et 87 %, et de préférence entre 20 % et 45 %, l'agent moussant présente une proportion massique par rapport à la masse totale de liant comprise entre 0,03 % et 2 % en extrait sec, l'eau efficace présente une proportion massique par rapport à la masse totale de liant comprise entre 15 % et 60 %. le béton mousse est exempt de composé fluidifiant. [0011] Par composé fluidifiant, on entend les composés organiques permettant d'augmenter l'étalement et l'affaissement du béton, tels que les plastifiants ou superplastifiants pouvant être définis dans la norme EN 934-2. Le béton mousse selon l'invention ne comporte par ce type de composé. [0012] L'eau efficace représente l'eau participant à l'hydratation du béton. Elle correspond à la somme de l'eau ajoutée au moment du malaxage et de l'eau éventuellement apportée par les adjuvants, diminuée de la quantité d'eau absorbée le cas échéant par les granulats. Le coefficient d'absorption d'eau des granulats est mesuré selon la norme NF EN 1097-6. [0013] Le liant hydraulique utilisé dans le cadre de la présente invention est un liant à base de ciment. Il peut comprendre avantageusement des additions minérales choisies parmi les laitiers, les additions calcaires, les additions siliceuses, les cendres volantes, les métakaolins, et les fumées de silice. Le liant hydraulique se présente avantageusement sous forme pulvérulente de granulométrie telle qu'au moins 90% des particules passent au tamis de 200 pm (D90