Brevet FR3144616A1 — publié le 20240705

Titre : Procédé pour couvrir une surface comportant au moins une cavité ouverte sur l’extérieur comprenant l’application sur ladite surface d’au moins une couche d’une composition A particulière et des fibres La présente invention concerne un procédé pour couvrir une surface comportant au moins une cavité ouverte sur l’extérieur comprenant au moins : a) l’application sur ladite surface d’une couche d’un mélange comprenant des fibres choisies parmi les fibres de verre, de carbone, d’aramide, de basalte, de polyéthylène, de métal, de fibres naturelles, de fibres hybrides et leurs mélanges, et une composition A comprenant au moins un élément choisi parmi les produits thermoplastiques, les résines thermodurcissables, les mortiers et les liants géopolymères comprenant un ou plusieurs composés aluminosilicate et un ou plusieurs composés alcalins. . Procédé pour couvrir une surface comportant au moins une cavité ouverte sur l’extérieur comprenant l’application sur ladite surface d’au moins une couche d’une composition A particulière et des fibres La présente invention concerne un procédé pour couvrir une surface comportant au moins une cavité ouverte sur l’extérieur comprenant l’application sur ladite surface d’une couche d’un mélange comprenant des fibres choisies parmi les fibres de verre, de carbone, d’aramide, de basalte, de polyéthylène, de métal, de fibres naturelles, de fibres hybrides et leurs mélanges, et une composition A particulière. Les ouvrages du génie civil requièrent un travail préparatoire du support d’une importance particulière. Le support doit être en effet préparé avec minutie avant de procéder aux étapes suivantes de la construction des différents ouvrages. Le support en question peut être une surface, notamment une surface en béton. Le travail préparatoire d’une surface en béton implique généralement de multiples étapes. La surface en béton doit présenter notamment un certain nombre de caractéristiques, telles que la planéité ou encore la rugosité de la surface, en vue d’obtenir les conditions minimales de mise en œuvre des étapes suivantes de la construction. La norme FD P18-503 classe les écarts entre les différents aspects des surfaces de béton. Elle sert de référence pour fixer les critères d’acceptation des caractéristiques minimales du support avant la mise en œuvre des étapes suivantes. Classiquement, le support en béton doit posséder les caractéristiques minimales suivantes P(2) E (1,1,1) selon la norme FD P18-503. La codification E(1,1,1) représente le nombre et la taille des cavités ouvertes sur l’extérieur. Si l’état du support n’offre pas les conditions minimales de mise en œuvre spécifiées, l’homogénéisation de la planéité de la surface en béton (codification P de la norme FD P18-503) peut être réalisée à l’aide de la technique de surfaçage. Cette technique permet une reprise des défauts planéité du béton. Puis, un primaire peut être appliqué sur la surface en béton préparée, suivi par exemple d’une résine qui, après séchage, forme une membrane. Cependant, un support béton peut présenter des cavités qui renferment notamment de l’air. Avec l’évolution de la température, l’air se dilate créant un flux d’air de la surface en béton vers l’atmosphère, c’est-à-dire vers l’extérieur. Lors de l’application d'un revêtement, ledit flux d’air crée des trous, appelés trous d’épingle ou encore pinholes, dans la membrane de résine ou le film de résine. Par ailleurs, le phénomène peut être accentué en fonction de la porosité du support. Une fois formés, ces trous, c’est-à-dire ces trous d’épingle ou encore pinholes, apparaîtront par effet de cheminée dans les couches suivantes. Les pinholes peuvent être de type volcan ou de de type cratère. Pour faire face à ce phénomène, différentes solutions ont été développées. Une première solution consiste par exemple à combler manuellement toutes les cavités ouvertes sur l’extérieur à l'aide d'une pate époxy afin de limiter les risques d’apparition de pinholes. Cependant, toutes ces opérations sont fastidieuses et coûteuses à réaliser. Une autre solution consiste à travailler sur les pinholes de la surface en béton en appliquant de la pâte époxy dans lesdits pinholes, comme cela est décrit sur les figures 1A à 1D. En particulier, une surface 1a et une cavité ouverte sur l’extérieur 2a sont représentées sur la . Une pâte époxy 3a est appliquée dans ladite cavité 2a à l’aide par exemple d’une spatule, comme cela est décrit sur la . Néanmoins, il est connu qu’il n’est pas possible de remplir totalement une cavité ouverte sur l’extérieur lorsque son ouverture est inférieure à son diamètre. Ainsi, une zone d’air comprimé 4a est toujours présente sous la pâte époxy 3a, comme on le voit sur la . L’air comprimé contenu dans la zone 4a finit immanquablement par crever la couche de la pâte époxy 3a, comme cela est décrit sur la . Ainsi, pour pallier ce problème, une ouverture de la cavité 2a est nécessaire pour la remplir totalement, comme le montre la . Cette ouverture peut être réalisée par toute technique bien connue de l’homme du métier. Puis, la pâte époxy peut être appliquée à la spatule en effectuant de grands mouvements circulaires de manière à remplir progressivement la cavité ouverte sur l’extérieur au fur et à mesure que l’air s’échappe. Cette solution n’est cependant pas satisfaisante car elle implique la réalisation d’opérations longues et fastidieuses. Ainsi, il existe un réel besoin de développer un procédé qui permette de surmonter les inconvénients cités ci-dessus. Le procédé doit en outre être facile et rapide à appliquer sur toute surface. La présente invention a donc pour objet un procédé pour couvrir une surface comportant au moins une cavité ouverte sur l’extérieur comprenant au moins : a) l’application sur ladite surface d’une couche d’un mélange comprenant des fibres choisies parmi les fibres de verre, de carbone, d’aramide, de basalte, de polyéthylène, de métal, de fibres naturelles, de fibres hybrides et leurs mélanges, et une composition A comprenant au moins un élément choisi parmi les produits thermoplastiques, les résines thermodurcissables, les mortiers et les liants géopolymères comprenant un ou plusieurs composés aluminosilicate et un ou plusieurs composés alcalins. Le procédé selon l’invention permet de résister à la pression de l’air. Grâce au procédé selon l’invention, la surface est couverte de manière efficace et l’apparition de cavité ouverte sur l’extérieur n’est plus observée. On entend au sens de la présente invention par « cavité ouverte sur l’extérieur » une cavité en surface présentant une ouverture vers l’extérieur, telle qu’une ouverture présentant un diamètre inférieur à 30 mm. Une cavité ouverte sur l’extérieur peut ainsi désigner un trou d’épingle ou encore une pinhole. D'autres objets, caractéristiques, aspects et avantages de l'invention apparaîtront encore plus clairement à la lecture de la description et des dessins annexés sur lesquels : - , dont il a déjà été fait mention, est une vue schématique d’une surface comportant une cavité ouverte sur l’extérieur avant application d’un procédé comparatif ; - , dont il a déjà été fait mention, est une vue schématique d’une surface comportant une cavité ouverte sur l’extérieur obtenue après application d’un procédé comparatif ; - , précédemment évoquée, est une vue schématique d’une surface comportant une cavité ouverte sur l’extérieur obtenue après application d’un procédé comparatif ; - , précédemment évoquée, est une vue schématique d’une surface comportant une cavité ouverte sur l’extérieur modifiée ; - est une vue schématique d’une surface comportant une cavité ouverte sur l’extérieur avant application d’un procédé selon l’invention ; - est une vue schématique d’une surface comportant une cavité ouverte sur l’extérieur couverte à l’aide d’un procédé selon l’invention. Dans ce qui va suivre, et à moins d’une autre indication, les bornes d’un domaine de valeurs sont comprises dans ce domaine, notamment dans les expressions « compris entre » et « allant de … à … ». Par ailleurs, l’expression « au moins un » utilisée dans la présente description est équivalente à l’expression « un ou plusieurs ». Comme indiqué précédemment, le procédé selon l’invention est un procédé pour couvrir une surface comportant au moins une cavité ouverte sur l’extérieur comprenant au moins a) l’application sur ladite surface d’une couche d’un mélange comprenant des fibres choisies parmi les fibres de verre, de carbone, d’aramide, de basalte, de polyéthylène, de métal, de fibres naturelles, de fibres hybrides et leurs mélanges, et une composition A comprenant au moins un élément choisi parmi les produits thermoplastiques, les résines thermodurcissables, les mortiers et les liants géopolymères comprenant un ou plusieurs composés aluminosilicate et un ou plusieurs composés alcalins. De préférence, ladite surface est une surface en béton. Selon la présente invention, la composition A comprend au moins un élément choisi parmi les produits thermoplastiques, les résines thermodurcissables, les mortiers et les liants géopolymères comprenant un ou plusieurs composés aluminosilicate et un ou plusieurs composés alcalins, et éventuellement leurs mélanges. Les produits thermoplastiques peuvent par exemple être choisis parmi les homopolymères de polyéthylène, notamment le polyéthylène haute densité (PEHD) et le polyéthylène basse densité (PEB), les homopolymères de polypropylène, les copolymères éthylène/propylène, le polyéthylène téréphtalate et leurs mélanges. Un liant géopolymère (ou géopolymère) est un polymère minéral avec une structure aluminosilicatée ayant une microstructure amorphe aux rayons X à température ambiante. Le liant géopolymère pouvant être mis en œuvre dans l’invention comprend un ou plusieurs composés aluminosilicate et un ou plusieurs composés alcalins. Il peut être synthétisé à partir de la réaction entre une source alumino-silicatée telle que, par exemple, du métakaolin (ou autre argile), des cendres volantes, du laitier, ou un mélange de sources alumino-silicatées avec une solution silicatée en milieu alcalin ou acide, qui est par exemple une solution de silicate de potassium (ou de silicate de sodium) comprenant éventuellement de l’hydroxyde de potassium (ou respectivement de l’hydroxyde de sodium). Un liant géopolymère peut être décrit par des rapports molaires des éléments qui le composent. Avantageusement, le(s)dit(s) composé(s) aluminosilicate et le(s)dit(s) composé(s) alcalins, présents dans le liant géopolymère, sont selon des rapports molaires à l’état frais : Si/Al compris entre 0,5 et 5, de préférence entre 1 et 4, M/Al inférieur ou égal à 5, de préférence inférieur ou égal à 2, où M représente un atome de sodium (Na) ou un atome de potassium (K), et H 2 O/M 2 O inférieur ou égal à 25, de préférence compris entre 8 et 20, où M représente Na ou K. L’état frais du géopolymère peut être défini comme l’état du géopolymère au moment de sa synthèse, c’est-à-dire avant la prise du matériau et l’évaporation de l’eau. De manière classique, un mortier géopolymère comprenant un liant géopolymère peut être préparé. De préférence, ledit mortier géopolymère comprend des charges, telles que de la silice cristalline, des billes de verre, du quartz, des agrégats, etc. De préférence, l’élément est choisi parmi les résines thermodurcissables. Avantageusement, les résines thermodurcissables sont choisies parmi les résines polyuréthanes, les résines uréthane-acrylique, les résines époxy et leurs mélanges, de préférence parmi les résines époxy et leurs mélanges. De préférence, la résine époxy résulte de la réaction entre un ou plusieurs composés bisphénol, tel que le bisphénol A, le bisphénol E, le bisphénol F et leurs mélanges ; avec un ou plusieurs époxydes, tel que l’épichlorhydrine, le b-méthyl épichlorhydrine et leurs mélanges. De préférence, la ou les résines époxy sont choisies parmi le diglycidyl éther de bisphénol A (DGEBA), le diglycidyl éther de bisphénol F (DGEBF) et leurs mélanges. Avantageusement, la composition A, de préférence dans laquelle l’élément est choisi parmi les résines thermodurcissables, comprend en outre au moins un agent de réticulation. Le ou les agents de réticulation peuvent être choisis parmi des agents usuels. En particulier, le ou les agents de réticulation peuvent être choisis parmi les polyamines aliphatiques ou aromatiques, les anhydrides d’acide, les imidazoles, les polymercaptans, les polyamides, et leurs mélanges. De préférence, le ou les agents de réticulation sont choisis parmi les polyamides modifiés, les polyamines aliphatiques et leurs mélanges. La composition A, de préférence dans laquelle l’élément est choisi parmi les résines thermodurcissables, peut également comprendre un ou plusieurs additifs tels que des solvants réactifs ou non réactifs, des charges minérales, des agents rhéologiques ou leurs mélanges. Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, la composition A, de préférence dans laquelle l’élément est choisi parmi les résines thermodurcissables, résulte du mélange d’au moins deux compositions : - une composition (1) comprenant une ou plusieurs résines époxy, choisies parmi le diglycidyl éther de bisphénol A, le diglycidyl éther de bisphénol F et leurs mélanges, et - une composition (2) comprenant un ou plusieurs agents de réticulation, tels que définis précédemment. En d’autres termes, dans ce mode de réalisation, les compositions (1) et (2) sont mélangées de manière homogène au moment de l’application de la composition A résultant de ce mélange. Comme indiqué précédemment, le mélange comprend également des fibres choisies parmi les fibres de verre, de carbone, d’aramide, de basalte, de polyéthylène, de métal, de fibres naturelles, de fibres hybrides et leurs mélanges. De préférence, les fibres sont choisies parmi les fibres de verre. Avantageusement, la longueur des fibres va de 5 mm à 40 mm. De manière préférée, ledit mélange est appliqué par projection, par exemple à l’aide d’un pistolet de projection. Ainsi, dans ce mode de réalisation, la composition A, de préférence dans laquelle l’élément est choisi parmi les résines thermodurcissables, et les fibres sont appliquées simultanément par projection. Avantageusement, les fibres sont découpées par un découpeur à partir de fils constitués de plusieurs filaments. De façon avantageuse, un à trois fils peuvent être projetés en même temps. Il est ainsi possible de projeter en même temps des fils de nature différente, tel que du verre et du basalte. Pour un fil, la vitesse de coupe va avantageusement de 1,5 m/s à 20 m/s, de préférence de 3 m/s à 12 m/s. La quantité de fibres projetées dépend du Tex des fils, exprimé en g/km, et du nombre de fils introduit dans le découpeur (1 à 3). De manière préférée, la température de projection va de 15 à 90°C, de préférence de 35 à 80°C. Avantageusement, la quantité de composition A, de préférence dans laquelle l’élément est choisi parmi les résines thermodurcissables, appliquée, de préférence projetée, va de 300 à 2500 g/m 2 , de préférence de 300 à 1500 g/m 2 , plus préférentiellement de 300 à 1000 g/m 2 . La quantité de fibres appliquées, de préférence projetées, peut aller de 100 g/m² à 1200 g/m², de préférence de 100 à 800 g/m 2 , plus préférentiellement de 200 à 500 g/m 2 . On entend au sens de la présente invention par « quantité de composition A appliquée » et « quantité de fibres appliquées », la quantité de composition A, respectivement de fibres, obtenue(s) à l’issue du procédé selon l’invention. En d’autres termes, la « quantité de composition A » correspond à la quantité de composition A présente sur la surface en fin du procédé selon la présente invention. De même, la « quantité fibres » correspond à la quantité de fibres présentes sur la surface en fin du procédé selon la présente invention. Avantageusement, le rapport pondéral entre la quantité de fibres et la quantité de composition A, de préférence dans laquelle l’élément est choisi parmi les résines thermodurcissables, va de 0,1 à 1,0. De préférence, la pression de projection du mélange va de 50 à 200 bars. De manière préférée, la couche du mélange présente une épaisseur allant de 0,3 à 3,0 mm. Le procédé selon l’invention peut comprendre en outre un traitement de la surface comportant au moins une cavité ouverte sur l’extérieur, préalable à l’application a) telle que décrite précédemment. Il est entendu au sens de la présente invention par « traitement de surface » toute opération appliquée sur ladite surface. Il peut s’agir d’un nettoyage de la surface préalablement à l’application a) telle que décrite précédemment. A titre d’exemples de nettoyages (ou de procédés de nettoyage) utilisables selon la présente invention, on peut notamment citer le sablage à sec ou humide, le sablage hydropneumatique, le grenaillage, le décapage hydraulique à 40 MPa, le rabotage et le ponçage diamanté. Par « sablage », on entend au sens de la présente invention, un procédé permettant de projeter sur une surface bétonnée des granulats à l’aide d’air comprimé. De préférence, la taille des granulats va de 0,5 à 2 mm. Par « grenaillage », on entend au sens de la présente invention, un procédé consistant à projeter par effet centrifuge des billes d’acier sur une surface bétonnée, les diamètres des billes d’acier utilisées vont avantageusement de 0,7 à 2 mm. De préférence, le nettoyage est choisi parmi le sablage à sec, le grenaillage et le rabotage. Le procédé selon l’invention peut comprendre en outre un marouflage b) se déroulant après l’application a) telle que décrite précédemment. Les fibres, et plus particulièrement les fibres de verre, peuvent avoir tendance à se redresser. Le marouflage b) permet ainsi de lisser la surface avant d’appliquer la ou les couches supplémentaires éventuelles pour la suite de la construction de l’ouvrage du génie civil. L’exemple suivant sert à illustrer l’invention sans toutefois présenter un caractère limitatif. Exemple On procède au traitement d’une surface comportant au moins une cavité ouverte sur l’extérieur selon le procédé de l’invention. Sur une surface en béton 1b comportant au moins une cavité ouverte sur l’extérieur 2b, comme cela est représenté sur la , une couche comprenant des fibres de verre et une composition A comprenant du diglycidyl éther de bisphénol A est appliquée par projection à chaud à l’aide d’un pistolet de projection, à raison de 600 g/m² pour la composition A et de 300 g/m² pour les fibres de verre. Lors de l’étape de projection à chaud de la compositions (A), la résine époxy et l’agent de réticulation sont mélangés à iso-viscosité, c’est-à-dire que la température de la résine est de 70°C et la température de l’agent de réticulation est de 50°C. L’agent de réticulation peut être une polyamine aliphatique ou aromatique, un anhydride d’acide et/ou un polyamide. Après application par projection dudit mélange, la surface 1b et la cavité 2b sont couvertes par une couche dudit mélange 3b, comme cela est représenté sur la . La couche du mélange 3b est ensuite marouflée afin d’aplanir les fibres. Ainsi, l’air est faiblement comprimé dans la cavité 2b et la couche 3b résiste à la pression de l’air. Le procédé selon l’invention permet donc de résister à la pression de l’air. Le procédé selon l’invention permet de s’affranchir du remplissage de la cavité ouverte sur l’extérieur à l’aide d’une pâte époxy, selon le procédé comparatif tel que décrit précédemment et représenté sur les figures 1A à 1D. Procédé pour couvrir une surface comportant au moins une cavité ouverte sur l’extérieur comprenant au moins : a) l’application sur ladite surface d’une couche d’un mélange comprenant des fibres choisies parmi les fibres de verre, de carbone, d’aramide, de basalte, de polyéthylène, de métal, de fibres naturelles, de fibres hybrides et leurs mélanges, et une composition A comprenant au moins un élément choisi parmi les produits thermoplastiques, les résines thermodurcissables, les mortiers et les liants géopolymères comprenant un ou plusieurs composés aluminosilicate et un ou plusieurs composés alcalins. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément est choisi parmi les résines thermodurcissables. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les résines thermodurcissables sont choisies parmi les résines polyuréthanes, les résines uréthane-acrylique, les résines époxy et leurs mélanges, de préférence parmi les résines époxy et leurs mélanges. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres choisies parmi les fibres de verre. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit mélange est appliqué par projection. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la température de projection va de 15 à 90°C, de préférence de 35 à 80°C. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité de composition A appliquée va de 300 à 2500 g/m 2 , de préférence de 300 à 1500 g/m 2 , plus préférentiellement de 300 à 1000 g/m 2 . Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité de fibres appliquées va de 100 g/m² à 1200 g/m², de préférence de 100 à 800 g/m 2 , plus préférentiellement de 200 à 500 g/m 2 . Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche dudit mélange présente une épaisseur allant de 0,3 à 3,0 mm. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un traitement de la surface préalable à l’application a). Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un marouflage b) se déroulant après l’application a).