FR 2081793 A1 19711210 FR 7107956 A 19710308 71 07956 i 2081793 Le secteur technique de lrinvention est celui de la fabrication de matériaux de structure utilisables dans les travaux publics, génie civil et construction. L'invention se rapporte à un procédé de fabrication de 5 matériaux de structure utilisables dans les travaux de génie civil et de construction qui ont des propriétés chimiques améliorées telles qu'une bonne résistance aux intempéries à l'eau et aux produits chimiques* des propriétés mécaniques améliorées telles qu'une grande résistance à l'usure, une résistance à la flexion et 10 résistance à la compression élevées. Plus particulièrement, elle se rapporte à un procédé de fabrication de matériaux de structure du genre ci-dessus défini dans lequel (l) une matière de base poreuse imprégnée d'une substance polymérisable ou son mélange, éventuellement avec un additif ou des additifs, est immergée 15 dans un liquide à haute viscosité, (2) la substance polymérisable ainsi immergée est mise en réaetion en présence d'un catalyseur de polymérisation, et (3) la matière résultante est soumise à un traitement thermique dans des conditions spécifiques. Différents procédés ont été proposés jusqu'à maintenant 20 ©n vue &e perfectionner les propriétés chimiques et mécaniques de matériaux de structure pour utilisation dans le génie civil et la construction. Les procédés connus ont compris (a) une méthode comportant 14adjonction d'une substance polymérisable à une composition de matière brute telle qu'une pâte de ciment, un mélange 25 soigneux de la substance polymérisable et de la pâte de ciment puis prise du mélange résultant après moulage de celui-ci à forme désirée; (b) une méthode comprenant la couverture a*une matière de base poreuse avec une couche a"une matière à grosse§4noléoules sous forme liquide telle qu5une résine synthétique liquide pour 50 laisser prendre cette matière et une métiiode comprenant l'imprégnation d'une matière de base poreuse avec une substance polymérisable et mise en réaction ultérieure de cette substance polymérisable en phase vapeur. Selon les travaux des inventeurs cependant, les procé-35 dés connus présentent des inconvénients du fait qu'il est difficile de remplir complètement les vides microscopiques ou les pores produits dans les matières structurales avec le produit de réaction de la substance polymérisable du fait de la contraction de la matière poreuse pendant la prise,ou la couverture consistant 40 en une matière à grosse molécule s'écaille de la matière poreuse 71 07956 2 2081793 ou le produit de réaction de la substance polymérisable ne demeure pas à la surface de la matière de base en vertu de la vaporisation de la substance polymérisable à partir de cette surface de la matière de base. 5 En outre, pendant la fabrication des matériaux de struc ture par les phases d'imprégnation de la matière de base poreuse avec la substance polymérisable puis par provocation de la réaction de la substance polymérisable en présence drun catalyseur de polymérisation, le volume du produit de réaction obtenu par 10 cette réaction de la substance polymérisable est réduit au fur et à mesure de la progression de cette réaction avec pour résultat me distorsion ou déformation de la forme des matériaux de structure résultants; ou une contrainte est produite dans les parois périphériques des vides microscopiques ou des pores dans la ma-15 tière de base poreuse remplie avec le produit de réaction. Ainsi, les perfectionnements désirés de résistances mécaniques telles que résistance à la compression et résistance à la flexion n'ont pas été suffisamment atteints . De plus, les procédés de la technique antérieure ont 20 présenté des défscfeuosités ân fait- que certains catalyseurs de ont pour résultat 1J•=-foncreaient ou x:instabilité diin^-iiio'onelie des saté;/x:a^v eu sasc -m vei'tu de le réaction ou ■ie 1 ' absorption ciiisique a-'sur; avec quelques matières da '5issi Isçu-î'X pré«Bi0uiag-3 est produit par moulage selon un 05 procédé classique d'uns substance 'ijïuto contenant au moins l'une des matières choisies dans le groupe qui comprend l'oxyde de calcium et la silice. Il a été découvert que les matériaux de structure produits selon la technique antérieure ci-dessus menti omise sont insuffisants dans l'usage pratique bien que certaines - 30 assalioi-ôtians pisidEent- être atr-'âiivto-? zv.? la résistance à l'eau, la i'ésist-.âîiee à l'usure et la résistance à la flexion, Le but principal de 1? invention en conséquence est de mettre à disposition un procédé nouveau et perfectionné de fabrication de matériaux de structure pour utilisation dans les tra-35 vaux de génie civil et de construction et qui présentent des propriétés améliorées sur le plan chimique et mécanique vis-à-vis de la technique antérieure dans ce domaine industriel. Dans le but de remédier aux inconvénients de la technique antérieure, les inventeurs ont considéré un procédé comportant 40 les phases d'imprégner une matière de base poreuse convenable 71 07956 3 2081793 pour utilisation dans les travaux de génie civil et de construction avec une substance polymérisable et de faire réagir la substance polymérisable sans vaporisation préjudiciable de cette dernière depuis la surface de la matière de base, de sorte que le 5 produit de réaction de la substance polymérisable puisse exister dans l'ensemble de la matière de base et soit entièrement incorporée dans cette dernière. Comme résultat de cette étude, il a été trouvé qu'une matière structurale ayant une résistance à l'usure et une résistance à la flexion remarquablement améliorées 10 peut être obtenue en immergeant une matière de base imprégnée avec la substance polymérisable dans un liquide très visqueux, et polymérisant la substance polymérisable ainsi immergée en présence d'un catalyseur de polymérisation. Il a été découvert en outre qu'il est avantageux d'ajouter auparavant des additifs ou un 15 additif spécifique à la substance polymérisable de manière à assurer l'incorporation intégrale entre le produit de polymérisation et la matière poreuse de manière à obtenir une matière structurale ayant une résistance à la^flexion et une résistance à l'eau améliorées. 20 Selon le procédé de la présente invention, une matière structurale qui est dépourvue de toute distorsion ou déflexion de forme et qui a une résistance à la flexion et une résistance à la compression remarquablement excellentes peut être obtenue par élimination des contraintes indésirables produites dans les parois 25 périphériques des vides microscopiques ou pores de la matière poreuse et dans le produit de réaction de la substance polymérisable due à la contraction du volume du produit de réaction de la substance polymérisable au fur et à mesure de la réaction. Plus précisément selon la présente invention, on pré-30 voit un procédé de fabrication de matériaux de structure pour utilisation dans les travaux de génie civil et de construction comportant les phases de (l) imprégner une matière de base poreuse avec un mélange consistant de (A) une substance polymérisable, (B) au moins un additif spécifique choisi dans le groupe qui 35 comprend (a) un hydrocarbure aliphatique ayant de 10 à ~$0 atomes de carbone, (b) un alcool aliphatique ayant de 5 à 20 atomes de carbone, (c) un éther aliphatique ayant de 6 à 40 atomes de carbone dans sa molécule, (d) un ester d'acide carboxylique ayant de 6 à 40 atomes de carbone dans sa molécule et (e) un carboxylate 40 d'un métal aiealino-terreux et (c) au moins un catalyseur de 71 07956 4 2081793 polymérisation choisi dans le groupe qui comprend (a) un composé de la formule générale : R1-N=N-R2 ' (I) (dans laquelle et IL, c^aoun représentent un groupe alkyle non 5 substitué ou substitué, ce groupe étant dépourvu des radicaux 0 0 îl ■ \ / X -00H ou -C-O-O-C-} et (b) un compose de la formule générale : B^-O-O-R^ (XI) (dans laquelle R^ et R^ chacun représentent un groupe alkyle non substitué ou substitué, ce dernier étant dépourvu des groupes 0 0 il « 10 -C-O-O-C-}; lesdits composants A, B, C étant constamment présents dans ladite matière de base ou étant imprégnés dans cette matière de base dans l'état dans lequel les composants B et C sont mélangés avec le composant A; (2) en immergeant cette matière de base dans un liquide à haute viscosité qui ait une viscosité supérieu-15 re à 0,1 poxse et qui ne réagit essentiellement pas avec ledit mélange ou soit essentiellement non miscible avec ledit mélange; (3) faire- réagir ensuite la substance polymérisable au-dessous de 110°C de manière à incorporer uniformément et intégralement un produit de réaction de la substance polymérisable dans ladite 20 matière de base; et (4) traiter ensuite thermiquement le produit de réaction ayant été polymérisé à un degré de polymérisation d'au moins dans un domaine de températures s'étageant depuis 120°C jusqu'à une température à laquelle le produit de réaction . ainsi produit est sujet à taie dépolymérisation, de façon à obte-25 nir une matière de structure utilisable dans les travaux de-génie civil et de construction, qui offre des propriétés chimiques excellentes telles que résistance aux intempéries, résistance à l'eau, résistance chimique aussi bien que des propriétés mécaniques excellentes telles que résistance à la compression et résis-30 tance à la flexion. Comme les matières de base préférées selon la présente invention peuvent être mentionnées telles que des matériaux cimenteux, par exemple de la pâte de ciment, du mortier ou du béton; des matières plâtreuses, des matières argileuses; -une ma-35 tière du groupe pouzzolane telles que les cendres volantes, les laitiers, la pouzzolane naturelle, la terre de diatomées et le mélange d'au moins deux de ces matières; lesquelles matières peuvent être moulées à la forme désirée en les maintenant à la tem 71 07956 2081793 pérature ambiante ou par traitement thermique par exemple en soumettant ces matières à un traitement thermique dans l'air, à un traitement à la vapeur ou à un traitement à l'autoclave. Les matières de renfort connues telles que des barres 5 d'armature, des fibres de verre, des fibres plastiques ou des fibres naturelles peuvent être ajoutées aux matières de base. En outre, au moins l'un des additifs commerciaux utilisés dans les matières à béton peut être employé, tels que agent de réduction d'eau, agent de mélange à l'air ou AE agents. De même des agents 10 moussants, des agents d'expansion, des agents d'accélération, des agents de retardement et des agents réducteurs d'exsudation peuvent également être ajoutés aux matières de base. Comme substances polymérisables utilisées de préférence selon la présente invention, peuvent être mentionnées des matières 15 telles que des monomères qui ont des liaisons insaturées et qui peuvent être polymérisées en présence de catalyseurs de polymérisation, les substances dites pré-polymères formées par polymérisation partielle de ces monomères et des mélanges de ces monomères et pré-polymères. Des mnnomères particuliers compren-20 nent des composés vinyliques tels que styrène, acrylonitrile ou acétate de vinyle; des composés diènes tels que butadiène chloro-prène ou isoprène; et des composés divinyliques tels que divinyl-benzène ou diméthylméthacrylate d'éthylène glycol. Les pré-polymères utilisés en général selon l'invention 25 sont de préférence ceux qui présentent de la fluidité et dans lesquels au moins l'un des liquides pré-polymères a une viscosité moindre que 50 poises et un taux de polymérisation bas. Dans la présente invention, la teneur de substance polymérisable est de préférence de 3 à 30% en poids par rapport à la partie imprégnée 30 de la matière de base avant imprégnation. Les catalyseurs de polymérisation utilisés de préférence dans l'invention sont des peroxydes inorganiques ou organiques tels que peroxyde lauroyle, peroxyde benzoyle, perbenzoate tertiaire de butyle, isopropyle peroxyde carbonate, hydrogène 35 peroxyde et persulfate de potassium. En dehors de ceux-la, de l'azobisisobutyronitrile peut également 'être utilisé. De manière à éviter des effondrements indésirables des matières et pour améliorer leur stabilité dimensionnelle, des composés de la formule (i) ci-dessus tels que azo-2-méthyl-2-40 propane, azo-2-phényl-2-propane, azo-2-propane ou azobisiso- 71 07956 2081793 butyronitrile sont de préférence utilisés comme catalyseurs de polymérisation. Dans la présente invention R^ et ît, dans la même formule (I) sont par exemple des groupes alkyles non substitués tels qu*un groupe méthyle, tm groupe étfayle, un groupe propyle, un groupe isopropyle ou un groupe butyl tertiaire, un groupe alkyle substitué tel qu'un groupe isobutyronitrile, un groupe benzyle ou un groupe ousnyle. En conséquence, les composants de la même formule (I) sont de préférence ceux dans lesquels R^ et ïtj représentent les groupes différents ou identiques ei-dessus. Les composés de la formule générale (II) tels que peroxyde diéthyle, 2,5-dimétbyl-2,5-di(peroxybutyl tertiaire}-hexane, di-cumyl peroxyde, peroxyde tertiaire butyl-cumyle ou di-butyl tertiaire peroxyde sont également de préférence utilisés comme catalyseurs. Bans la présente invention,et Rj^ dans la même formule (II) sont par exemple un groupe alkyle non substitué tel qu'un groupe éthyle, un groupe propyle ou un groupe butyle tertiaire ou un groupe alkyle substitué tel qu'un groupe benzyle ou un groupe cumyle. En conséquence, les composants de cette même formule.(II) sont de préférence ceux dans lesquels R^ et représentent les mêmes ou des groupes différents ci-dessus mentionnés. Il y a divers processus d'introduction du catalyseur de polymérisation dans les matières de base. Selon un processus, la matière de base est imprégnée a~/ee un mélange consistant en une substance polymérisable et un catalyseur de polymérisation alors que selon un autre processus un mélange consistant en une substance polymérisable et 'in satalyseur de polymérisation est ajouté à la composition de matière brute des matières de base avant le pré-moulage et après mélange scigneux de la composition de matière brute et du mélange, la -303Ç03iticn de matière brute comprenant le mélange est moulée à la forme désirée de sorte que la matière de base contient au préalable le catalyseur de polymérisation. L& quantité de ces catalyseurs de polymérisation est généralement de 0,1 à 8 partiss en poids relativement à ICQ parties en poids de la substance polymérisable. Dans la présente invention, des accélérateurs ce réaction connus par exemple des composés amino-organiques tels que N-H1 -diméfchylanilines dimétïiyl-p-toluidine, ou un sel métallique organique tel qu'un naphthate de cobalt ou un octate le manganèse peuvent être utilisés pour accélérer la réaction de la substance polymérisable. Cet accélérateur de réaction co-existe avec le 71 07956 7 2081793 catalyseur de polymérisation et accélère la réaction de la substance polymérisable. La quantité de ces accélérateurs de réaction peut être généralement moindre que 50% en poids du catalyseur de polymérisation. 5 Le liquide à haute viscosité utilisé dans la présente invention est de préférence un liquide qui présente une viscosité plus élevée que 0,1 poise à la température de travail et ne réagit pas avec les .matières de base pour les détruire. En outre, ce fluide est/composé inorganique ou organique qui ne doit pas 10 réagir sensiblement avec la substance polymérisable imprégnant la matière et est généralement non miscible avec la substance polymérisable. Une solution aqueuse a1alginate de sodium, de silicate de sodium, de glycérine, d'éthylène glycol et d'huile de silicone sont des exemples particuliers de liquides convenables 15 pour la présente invention. Les additifs spécifiques utilisés de préférence dans le but d'améliorer la résistance à l'eau et la résistance à la flexion peuvent être mentionnés comme suit : (1) hydrocarbures aliphatiques ayant de 10 à 30 atomes 20 -e carbone, tels que décane, undécane, tétradécane, paraffines liquides, 1-tétradécane, 1-undécane, octadécane et eicosane et 1-nonadécane. (2) alcools aliphatiques ayant de 5 à 20 atomes de carbone tels que alcool octyle, alcool décyle, alcool lauryle, 25 alcool stéaryle, butanediol, hexanediol et glycérine. (3) esters aliphatiques ayant de 6 à 40 atomes de carbone dans leurs molécules tels que dibutyléther, diamyléther, dihexyléther et amylhexyléther. (4) esters carboxyliques ayant de 6 à 40 atomes de 30 carbone dans leurs molécules tels que butylstéarate, diheptyl- phthalate di-2-éthylhexyladipate, çthylène glycol dibenzoate, /a.ci..de alionatiaue supérieur tel que acide lauriaue. dioctylsébaçàte, octyl-époxystéarate et un ester de glycérine dury acide palmitique, acide stéarique ou acide oléique. (5) carboxylates de métaux alcalino-terreux tels que 35 propionate de calcium, stéarate de magnésium, stéarate de baryum, laurate de calcium, linolate de calcium, phthalate de calcium, sébaçate de calcium et azélate de calcium. Le mélange de l'additif spécifique dans la matière de base selon l'invention est généralement effectué par un processus 40 dans lequel l'additif est mélangé avec la substance brute de 71 07956 2081793 composition de la matière poreuse pendant, le pré-moulage de la matière poreuse, c'est-à-dire processus dans lequel l'additif est mélangé à la matière de base dans le cours de la fabrication de cette matière de base ou un processus dans lequel l'additif 5 est mélangé avec la substance polymérisable et le catalyseur de polymérisation et le mélange de ceux-ci est imprégné dans la matière poreuse pré-moul^. La quantité d'additif est généralement de 1 à 15# en poids par rapport à la quantité de matière polymérisante. 10 Dans la présente invention, il est demandé que la substance polymérisable imprégnant la substance poreuse soit mise à la réaction à une température moindre que 110°C. L'étude des inventeurs a rendu clair que de manière à améliorer les propriétés chimiques et mécaniques des matières structurales pour 15 utilisation dans les travaux de génie civil et de construction, le polymère produit par la réaction de la substance polymérisable doit avoir un poids moléculaire élevé et pour arriver à ce fait la température de réaction doit être moindre que 110°C. Ceci, du fait que -lorsque la température de réaction de la substance poly-20 mérisable dépasse 110°C, le poids moléculaire du polymère résultant est extrêmement réduit et les améliorations désirées dans les propriétés mécaniques et chimiques de la matière structurale utilisable en travaux de génie civil et de construction ainsi obtenue ne peuvent pas-pratiquement être suffisamment 25 atteintes. On préfère que cette réaction de la subs-tance polymérisable soit effectuée dans tin récipient chauffant de manière telle que la matière de base est imprégnée avec ou contient déjà intérieurement la matière polymérisante, le catalyseur de polymérisation et au moins un des additifs spécifiques, et y soit 30 chauffée uniformément pour être maintenue à température constante. Le poids moléculaire du polymère produit par la réaction de la substance polymérisable peut être accru lorsque cette réaction est faite au-dessous de 110*C comme ci-dessus décrit. Cependant, de manière à obtenir les améliorations 'voulues 35 dans les résistances mécaniques et chimiques des matières structurales utilisables dans les travaux de génie civil et de construction, qui est le but principal de la présente invention, le polymère ayant un tel poids moléculaire élevé doit être présent à un taux qui avoisine au moins 30# de la substance polymérisable 71 07956 9 2081793 imprégnant la matière de base. Bien que la possibilité d'obtenir un tel taux de polymérisation dépende du type de substance polymérisable, du type de catalyseur de polymérisation, de la quantité de ees matières et autres, la matière poreuse imprégnée 5 avec la substance polymérisable peut être généralement autorisée à demeurer de 3 à 20 heures dans le domaine de la température de réaction décrite ci-dessus, en présence du catalyseur de polymérisation, Dans le procédé selon la présente invention, les 10 conditions de traitement thermique pour le produit de réaction obtenu de la façon ci-dessus décrite doivent être telles que la contrainte interne produite dans les parois périphériques de la structure microscopique de pores dans le matériau poreux et dans le polymère dans la réaction de la substance polymé-15 risable du fait de la contraction dans le volume de la substance polymérisable peut être supprimée par chauffage du polymère pour ramollir ce dernier de manière à éliminer la contrainte existant dans le polymère, Il a été découvert que de telles conditions peuvent être satisfaites lorsque la limite inférieure 20 du domaine de températures de traitement thermique est fixée à 120°C et la limite supérieure est fixée ou bien à la température de dépolymérisation du polymère ou à 300°C, selon que l'une ou l'autre est la moindre. Le traitement thermique devrait être effectué dans 25 le domaine de températures ci-dessus mentionné, car si le traitement est conduit à une température plus haute que cette limite supérieure précitée, les améliorations voulues dans les propriétés mécaniques et chimiques de la matière structurale ne peuvent être atteintes du fait de la détérioration du polymère 30 résultant de la décomposition thermique,alors que si le traitement thermique est effectué à une température moindre que la température inférieure ci-dessus mentionnée, les améliorations désirées dans les propriétés chimiques et mécaniques de la matière structurale ne peuvent ainsi pas être atteintes du fait 35 que les contraintes existant dans le polymère ne peuvent être éliminées. Dans la présente invention, le produit de réaction peut être traité thermiquement par chauffage avec un gaz chaud tel que l'air chaud, l'azote chaud ou la vapeur ou par chauf-40 fage avec un liquide chaud tel que la glycérine chaude ou 71 07956 10 2081793 l'éthylène glycol chaud. En plus des moyens ci-dessus, le chauffage par rayons infrarouges ou micro-ondes est également acceptable. Alors que la période de temps requis pour le traitement thermique est variable selon le processus de chauffage 5 et la taille du produit de réaction, une durée de traitement thermique d'environ 30 mn à 4 heures dans le domaine de températures ci-dessus spécifié est généralement suffisant. Les inventeurs ont recherché les facteurs décrits ci-dessous en vue d'obtenir les améliorations dans la résistance aux intempéries 10 et à la flexion de la matière structurale utilisable pour les travaux de génie civil et de construction. La recherche de ces facteurs est d'importance spécialement significative dans la présente invention comme cela apparaîtra dans les détails ci-après. 15 Ces facteurs vont maintenant être énumérés comme suit 1) les vides microscopiques ou pores existant dans la surface de matière de base parmi les vides microscopiques nombreux ou pores existant dans la même matière de base et le produit de réaction doivent faire une liaison intime et vigou- 20 reuse avec la matière de base. 2) dans le cours de l'imprégnation de la matière de base avec la substance polymérisable et ainsi provocation de la réaction de la substance polymérisable pour liaison intégrale vigoureuse du produit de réaction à la matière de base, il peut 25 se produire un phénomène tel que la substance polymérisable s'évapore de la surface de la matière de base de façon telle qu'elle s'échappe vers l'extérieur ou la substance polymérisable dans la matière de base peut remplacer le fluide présent dans le voisinage de la matière de base, de sorte que le fluide fait 30 intrusion dans ladite matière. Dans chacun de ces cas, la quantité de substance polymérisable remplissant les portions de surface de la matière de base est réduite avec pour résultat que la proportion des produits de réaction de la substance polymérisable occupant les portions de surface de la matière de 35 base est réduite, diminuant à l'extrême par là l'effet des améliorations des propriéfc és physiques de la matière de structure. De cette façon, il est nécessaire d'éviter l'arrivée de ce phéno mène tel que ci-dessus décrit, ledit phénomène apportant la réduction de la quantité de substance polymérisable sur les 40 portions de surface de la matière de base. Il 07956 11 2081793 3) La substance polymérisable peut être mise en réaction et faire prise de façon à être liée intégralement à la matière de base dans l'état dans lequel la substance polymérisable et le catalyseur de polymérisation imprégnés dans les portions 5 de surface de la matière de base remplissent les vides microscopiques ou pores existant dans les portions de surface dans la matière de base. Les exigences 1) 2) et 3) ci-dessus mentionnées peuvent être satisfaites d'une façon qui va mieux être décrite ci-après. 10 Plus précisément, la substance polymérisable est imprégnée dans la matière de base dans l'état dans lequel le catalyseur de polymérisation est inclus au préalable dans la matière de base ou est mélangé avec la substance polymérisable puis la matière de base est immergée dans un liquide à haute viscosité qui 15 présente une viscosité supérieure à 0,1 poise et qui est neutre et non miscible avec la substance polymérisable. Dans cet état d'immersion, la substance polymérisable dans la matière de base est mise en réaction dans des conditions de température convenablement choisies, de sorte qu'elle lie intégralement 20 Ie produit de réaction de la substance polymérisable dans la matière de base. En raison de l'utilisation de liquide à haute viscosité, a) la Vaporisation indésirable de la substance polymérisable imprégnée dans la matière de base échappant de sa surfade peut être évitée et, b) le liquide à haute viscosité 25 ayant une telle haute viscosité ne remplace pas essentiellement la substance polymérisable existant dans les vides microscopiques ou pores dans les portions de surface de cette matière. Le fait que la réduction de substance polymérisable dans les portions de surface de la matière de base peut être empêchée 30 pour les deux raisons ci-dessus est tout spécialement important dans cette invention. Dans la présente invention, une matière de haute viscosité peut être utilisée sous pression de manière à éviter plus effectivement la vaporisation et l'échappement de la substance polymérisable hors de la matière de base. 35 En outre, dans la présente invention, des additifs spécifiques tels que ci-dessus décrits sont utilisés dans le but d'améliorer la résistance à l'eau et la résistance à la flexion. Les mérites de ces additifs spécifiques ressortent de plusieurs modes de mise en oeuvre divers ci-après décrits. En' 40 conséquence, il est d'une signification importante dans la Il 07956 12 2081793 présente invention d'utiliser des additifs spécifiques tels qu'incorporés dans la matière de base. Le fait que la matière de base et le produit de réaction de la substance polymérisable sont liés intégralement 5 et fermement ensemble a été prouvé par des essais faits sur des matériaux de structure de la présente invention selon une méthode de mesure décrite dans la norme industrielle japonaise (JIS) R 5201 - 1956. Dans l'essai, la surface de fracture montrait que le produit de réaction était lié intégralement à la 10 matière de base. Dans le cas de matériaux de structure qui étaient faitsyfeelon un procédé semblable à la présente invention, mais dans lequel les additifs spécifiques de l'invention n'étaient pas utilisés, un essai de mesure de résistance à la flexipn selon la même méthode de mesure montre que le produit de réaction 15 pèle de la matière de base sur la surface de fracture. Ainsi, dans ces matières, la liaison entre la matière de base et le produit de réaction était très lâche et ils n'étaient pas suffisamment liés intégralement ensemble. . En outre, selon les recherches des inventeurs, les 20 vides microscopiques ou pores existant dans la matière poreuse doivent être complètement remplis avec le produit polymère par la réaction des matières polymérisables pour atteindre les améliorations dans les propriétés chimiques et mécaniques des matériaux structurés poreux et le polymère lui-même doit avoir 25 des propriétés chimiques et mécaniques suffisantes .telles que ci-dessus mentionnées. De façon à accroître les propriétés chimiques et mécaniques du polymère produit par la réaction de la substance polymérisable, le poids moléculaire du polymère doit être plus grand et ceci peut être atteint en effectuant la 30 polymérisation de la substance polymérisable imprégnant la matière poreuse à une température moindre que 110°C en présence de catalyseurs de polymérisation. Cependant, le volume spécifique du polymère produit par la réaction de la substance polymérisable est généralement réduit aux environs de 20 à 40# 35 par comparaison avec le volume par poids unitaire ou volume spécifique de la substance polymérisable et en raison des faits ci-dessus, le polymère n'est pas nécessairement distribué uniformément lorsque la substance polymérisable de la présente, invention est mise en réaction à une température plus basse que 40 H0°C. Il en résulte qu'une distorsion ou un faussage peut 71 07956 13 2081793 intervenir dans la matière de structure en raison de la contrainte produite dans le polymère et les parois périphériques des vides microscopiques ou pores de la matière poreuse et ces contraintes mécaniques ne peuvent être enlevées par chauffage à une tempé-5 rature plus basse que 110°C. En d'autres termes, bien que le polymère produit par la réaction de la substance polymérisable imprégnée dans la matière poreuse à moins de 110°C en présence de catalyseurs de polymérisation,présente un grand poids molé- ,Q un tel poids moléculaire/ , culaire, le produit de reaction/ne présente pas des propriétés 10 mécaniques et chimiques suffisamment améliorées sous cette forme. Selon le procédé de l'invention, le produit de réaction ainsi obtenu est soumis à un traitement thermique dans une zone de températures paitent de 120° jusqu'à ou bien la tempé-15 rature de décomposition du polymère produit par la réaction de la substance polymérisable ou 300°C, selon celle qui est moindre, de manière à éliminer les contraintes dans le produit de réaction et améliorer considérablement la résistance mécanique telle que la résistance à la compression et la résistance 20 à la flexion de manière à obtenir une matière structurale libre de toute distorsion de sa forme. Selon les recherches des inventeurs dans des voies d'élimination d'effondrement de la matière de base et d'amélioration de la stabilité dimensionnelle de la matière de base, les composés spécifiques des formules 25 générales (I et II) ne réagissent pas sensiblement avec, ou ne sont pas absorbés chimiquement par, la matière de base poreuse obtenue par pré-moulage dans un procédé classique, la composition de matière brute contenant au moins l'un des composants oxyde de calcium et silice, dont les deux sont utilisés dans 30 l'invention. Cependant, dans les composants spécifiques des formules générales (I et II), ceux exclus de l'étendue de la présente invention sont absorbés essentiellement et chimiquement par la matière de base et de telles matières sont en conséquence inappropriées pour la fabrication de la composition polymère-35 béton qui devrait être libre de dommage et avoir une stabilité dimensionnelle excellente. En conséquence, les conditions ci-dessus avancées dans la présente invention en ce qui concerne Rl* R2' R3 efc dans les ?ormules générales (I et II) ci-dessus décrites ont une signification très importante. Il doit être ko compris de la description détaillée ci-après que la substance 71 07956 14 2081793 polymérisable imprégnant la matière de base est empêchée de s'échapper vers l'extérieur par les portions de surface de cette matière de base et en raison de l'addition d'un additif spécifique à la substance polymérisable, la matière de base et le 5 produit de réaction peuvent être suffisamment et intégralement liés l'un à l'autre. Ensuite le produit de réaction est soumis au traitement thermique de manière à éliminer les contraintes dans le produit de réaction, contraintes qui donnent lieu à des distorsions et à des déflexions indésirables. La résistance 10 à l'usure, la résistance à l'eau, la résistance à la compressi: et à la flexion de la matière structurale ainsi obtenue peuvent être considérablement améliorées comme cela apparaîtra des modes de mise en oeuvre de l'invention ci-après décrits. La description qui va suivre de formes d'exécution 15 particulières de la présente invention, destinées à une explication non limitative, vont bien faire comprendre comment l'invention peut être mise en pratique. EXEMPLE 1 - Les matières de base montrées dans le tableau I (voir 20 page 24 ) étaient fabriquées par mélange soigneux de 20,8 kg de ciment, 4l,6 kg d'agrégats fins et 13,52 kg d'eau, par moulage du mélange dans douze moules de 40 mm d'épaisseur, larges de 145 mm et longs de 297 en durcissant le mélange en 24 h pour pré-durcir le mélange à-une forme fixée et à enlever les 25 ébauches des moules. Les matières de base ainsi obtenues étaient soumises à un essai d'usure. Dans l'essai n° 1 montré dans le tableau I, un cata-lyseui^âe polymérisation du genre montré dans le tableau I est 30 mélangé avec la substance polymérisable telle que montré dans le tableau I dans les proportions qui sont désignées et six produits de base parmi les douze faits selon le procédé décrit ci-dessus étaient imprégnés avec ce mélange de sorte que la substance polymérisable dans le mélange est imprégnée dans les 35 produits de base dans les proportions montrées dans ce tableau. Ainsi, les produits de base imprégnés avec ce mélange étaient immergés dans un liquide hautement visqueux tel que montré dans le tableau I et étaient traités dans les conditions montrées dans ce tableau pour obtenir des matériaux de structure selon la 40 présente invention. 11 07956 15 2081793 Dans l'essai n° 2 montré dans le tableau I, un catalyseur de polymérisation était mélangé avec une substance polymérisable dans les proportions montrées et les six produits de base subsistants étaient imprégnés avec ce mélange de sorte que 5 la substance polymérisable dans le mélange était imprégnée/dans les produits de base dans les proportions montrées dans ce tableau I. Ainsi, les produits de base étaient directement placés dans une enceinte de réaction et alors qu'on introduit de l'azote les produits de base étaient chauffés indirectement 10 jusqu'à la température pour laquelle le vase de réaction atteignait la température de la réaction montrée dans ce tableau. La température de réaction est maintenue pour une période prédéterminée d^temps pour obtenir des matériaux structuraux à comparer avec ceux conformes à la présente invention. 15 La résistance à l'usure mesurée de ces divers maté riaux par l'essai d'usure était comme montré sur le tableau I. La méthode à la tige était utilisée dans l'essai d'usure pour les mesures de résistance à l'usure des produits de base. Plus précisément, dans chacun de ces essais n° 1 et n° 2, chacun des 20 six produits de base était monté sur un testeur d'usure et était soumis à l'essai d'usure pendant 3 h afin de mesurer le degré d'usure. Le volume en mm^ enlevé par cm, c'est-à-dire le coefficient d'usure était recherché pour chaque produit de base et une valeur moyenne du coefficient d'usure des six produits 25 était calculée. Comme cela apparaît à partir du tableau I, les matériaux structuraux selon la présente invention (essai n° l) ont une résistance à l'usure remarquablement améliorée par rapport aux matériaux structuraux (test n° 2) fabriqués dans le but de comparaison. 30 EXEMPLE 2 /page 2^) Des produits de base montrés dans le tableau II (voir/ ont été faits par mélange soigneux de 35 kg de ciment, f6 kg d'agrégats fins, 112 kg d'agrégats grossiers et 15,1 kg d'eau, en moulant le mélange dans douze moules en forme de colonnes p 35 carrées de 100 cm de section transversale et de 40 cm de long, en permettant au mélange de prendre en 24 h pour faire une prise préliminaire du mélange,afin de déterminer la forme et en retirant les objets moulés des moules. Ces matériaux de base ainsi obtenus ont été soumis à un 40 essai de flexion. 71 07956 16 2081793 Dans l'essai n° 1 montré dans le tableau II, un catalyseur de polymérisation a été mélangé avec la substance polymérisable telle que montrée dans le tableau, et six matières de base parmi les douze fabriquées par le procédé ci-dessus 5 décrit ont été imprégnés avec ce mélange, de sorte que la substance polymérisable a été imprégnée dans les matières de base dans les proportions qui y sont montrées. Ainsi les matières de base étaient immergées dans un liquide à haute viscosité et étaient traitées dans les conditions montrées dans le tableau II 10 pour obtenir les matériaux de structure de la présente invention. Dans l'essai n° 2 montré dans le tableau II, un catalyseur de polymérisation de là nature qui y est indiquée a été mélangé avec une substance polymérisable dans les proportions indiquées dans le tableau et les six matières de bases subsis-15 tantes ont été imprégnées avec ce mélange,de sorte que la substance polymérisable dans le mélange était imprégnée dans .les matières de base dans les proportions indiquées. Ainsi, les matières de base étaient directement placées dans un vase de réaction-et pendant l'introduction d'azote dans ce vase de réac-20 tion les matières de base étaient indirectement chauffées par un fluide de chauffage s'écoulant dans une double paroi de chauffage fixée au vase jusqu'à ce que la température dans le vase atteigne la température de réaction montrée dans le tableau. La température de réaction était maintenue pour la 25 période .désignée de temps/pour obtenir des matériaux-de structure comparables à ceux produits par la présente invention. Les valeurs mesurées de la résistance à la flexion obtenues par l'essai de flexion ont été montrées dans le tableau. La mesure de la résistance à la flexion des matériaux 30 de structure a été effectuée selon le procédé décrit dans la norme industrielle japonaise (JIS) A 1106-1964 et une moyenne de la résistance à la flexion des six matériaux a été calculée. Comme cela ressort du tableau II, les matériaux de structure selon l'invention (essai n° 1) ont remarquablement amélioré la 35 résistance à la flexion sur ces matières (essai n° 2) fabriquées comme référence. EXEMPLE 3 Les matières de base montrées dans le tableau III (voir pages 26, 27 et 28 ) ont été pré-moulées puis, après, 40 traitées da la façon suivante : chaque matière de base désignée 71 07956- 17 2081793 par les essais n° 1, 2, 3, 4, 5, 6, J, 8, 11 et 12 a été fabriquée par mélange soigneux de 1040 g de ciment de Portland, 2080 g de sable normal et 676 g d'eau, par moulage dans les tailles respectives indiquées sur le tableau III, puis enlève-5 ment des objets moulés des moules après 24 h. Par . ailleurs, les matières de base désignées par les essais n° 9 10 ont été fabriquées en mélangeant soigneusement 1040 g de ciment de Portland, 2080 g de sable normal, 276 g d'eau et 26 g de stéarate de calcium, par moulage du mélange dans les tailles respectives 10 montrées dans le tableau III et enlèvement des objets moulés hors des moules après 24 h. Les matières de base ainsi prémoulées étaient alors séchées à 110°C pour 24 h puis soumises à un essai de perméabilité à l'eau, à un essai d'absorption d'eau et à un essai à la flexion. 15 Dans les essais n° 1, 2, 3, 4, 5» 6 et 7 montrés dans le tableau III, les additifs spécifiés étaient mélangés avec la substance polymérisable dans les proportions indiquées et un catalyseur de polymérisation était mélangé avec le mélange ci-dessus dans les proportions indiquées dans le tableau pour 20 obtenir divers mélanges appliqués aux matières de base pour les essais n° 1, 2, 3* 4, 5* 6 et J respectivement. Ces matières de base de mortier montrées dans le tableau III étaient alors imprégnées avec les mélanges respectifs de sorte que la substance polymérisable dans les mélanges était imprégnée dans les 25 matières de base dans les proportions spécifiées. Dans le cas des matières de base des essais n° 9 et 10, elles comprennent cependant l'additif utilisé dans la présente invention, comme cela ressort de la description qui précède. Ainsi, un catalyseur de polymérisation de la nature montrée sur 30 le tableau III était mélangé avec une substance polymérisable dans les proportions montrées sur le tableau et les matières de base étaient imprégnées avec ce mélange de sorte que la substance polymérisable était imprégnée dans les matières de base dans les proportions spécifiées. 35 Les matières de base des essais n° 1 à 10 étaient alors imprégnée's avec le mélange respectif, étaient alors chacune enveloppée avec un film de polypropylène et étaient traitées dans les conditions de traitement montrées dans le tableau III. En résultat, la substance polymérisable était mise en réaction 40 dans chacune des matières de base pour fournir les matériaux 71 07956 18 2081793 structuraux ayant les propriétés chimiques et physiques qui y sont mentionnées. Les matières de base des essais n° 11 et 12 étaient faites pour comparaison avec celles faites selon la présente 5 invention. Les matières de base des essais n° 11 et 12 étaient semblables à celles des essais n° 1 et 2, à l'exception du fait que l'additif fait selon la présente invention n'y était pas utilisé. Ces matières de base étaient imprégnées avec le mélange de substance polymérisable et un catalyseur de polymé-10 risation y était le même que celui utilisé dans les essais n° 1 et 2 et alors traitées dans les conditions de traitement montrées dans le tableau III. Les résultats des essais de perméabilité à l'eau, d'absorption d'eau et l'essai de flexion accomplis sur les matériaux structuraux ainsi obtenus sont montrés 15 dans le tableau III. L'essai de perméabilité à l'eau a été effectué dans le but de comparer la résistance à l'eau de. ces matières de base et le procédé de l'essai était basé sur la norme japonaise (JIS) A 5402-1960. Dans l'essai d'absorption d'eau, les matériaux structuraux étaient immergés dans un 20 récipient à eau maintenu à une température d'eau constante de 30°G pour une période prédéterminée de temps et après enlèvement des matériaux structuraux hors de ce récipient à eau, le poids des matériaux structuraux était mesuré pour trouver l'accroissement en poids relatif au poids avant immer-25 sion dans l'eau. Ainsi, le taux d'absorption d^eau-représente le pourcentage d'accroissement de poids relativement au poids avant immersion. La résistance à la flexion était mesurée par le processus spécifié dans la norme japonaise (JIS) R 5201-1965. La résistance à la flexion après congélation répétée et 30 fusion était aussi mesurée. Plus précisément, les résistances à la flexion des matériaux structuraux étaient mesurées après que ces matériaux aient été soumis à huit cycles par jour de congélation et de fusion pour 50 jours, ce qui représente le total de 400 cycles de congélation et de fusion, conformément 35 au processus spécifié dans la norme américaine ASTM-C-290-61 J. EXEMPLE 4 Les matières de base montrées dans le tableau IV (voir pages 29 et 30 ) ont été pré-moulées puis, après, traitées de la façon suivante : deux matières de base étaient préparées pour 4q chacun des essais n° 1 et 5. Ces matières de base étaient faites 71 07956 19 2081793 par mélange soigneux de 520 g de ciment, 1040 g de sable normal et 338 g d'eau, moulage du mélange dans deux moules de 16 cm^ de section transversale et 16 cm de long pour obtenir un total de quatre moulageç&e la taille montrée par les essais n° 1 et 5 5 dans le tableau IV et enlèvement des moulages durcis des moules après 24 h. De façon semblable, deux matières de base étaient préparées pour chacun des essais n° 2 et 6. Ces matières de base étaient faites par mélange soigneux de 1000 g de plâtre et 500 g 10 d'eau, moulage du mélange dans deux moules de 16 cm^ de section transversale et 16 cm de long pour obtenir un total de quatre moulages de la taille montrée par les essais n° 2 et 6, puis enlèvement des moulages durcis des moules après 24 h. Ainsi, deux matières de base étaient préparées pour 15 chacun des essais n° 3, 4, 7 et 8; ces matières de base étaient faites par mélange soigneux de 7 kg de ciment, 15 kg de sable de rivière, 22,4 kg d'argile broyé à moins de 20 mm en calibre, moulage du mélange dans deux moules en forme de colonnes carrées 2. - - de 100 cm de section transversale et 40 cm de long et deux 2 20 moules circulaires cylindriques de 10 cm de section et de 20 cm de long pour obtenir un total de huit moulages de la taille montrée par les essais n° 3» 1, 4 et 8 dans le tableau IV et enlèvement des moulages durcis des moules après 24 h. Dans les essais n° 1, 2, 3 et 4 parmi les tests 1 à 8, 25 les catalyseurs de polymérisation, tels que montrés au tableau IV, étaient mélangés avec les substances polymérisables, telles que montrées dans le tableau IV, dans les proportions mentionnées, puis les mélanges étaient imprégnés dans les séries respectives des matières de base dans les proportions spécifiées. Les matières 30 de base étaient chacune enveloppée avec un film de polypropylène et la substance polymérisable imprégnée était mise en réaction dans les conditions de réaction montrées dans le tableau XV. Une des deux matières de base préparées pour chacun dès essais n° 1, 2, 3 et 4 était traitée dans les conditions de traitement mon-35 trées dans le tableau pour obtenir des matériaux structuraux selon la présente invention, ces matériaux étant utilisés pour la mesure de la résistance mécanique alors que celui subsistant des deux matière^ de base pour chacun des essais n° 1, 2, 3 et 4 était utilisé pour la mesure du taux de polymérisation. 7i 07956 20 2081793 Dans l«s essais n° 5> 6, 7 et 8 des catalyseurs de folymérisation, tels que montrés sur le tableau IV, étaient mélangés avec les substances polymérisables, telles que montrées sur le tableau IV, dans les proportions qui y sont indiquées 5 et les mélanges étaient imprégnés dans les séries respectives des matériaux de base dans les proportions montrées dans le tableau IV. Ainsi, les substances polymérisables imprégnées dans ces matières de base étaient mises eh réaction dans les conditions de réaction montrées dans le tableau IV afin d'obtenir Xo des matériaux structuraux à comparer avec les matériaux structuraux selon la présente invention. L'un des deux matériaux structuraux préparés pour chacun des essais n° 5, 6, 7 et 8 était utilisé pour la mesure de la résistance mécanique alors que celui qui subsiste des deux matériaux pour chacun des 15 essais n° 5* 6, 7 8 était utilisé pour la mesure du taux de polymérisation. La résistance à la compression et la résistance à la flexion étaient mesurées pour les matériaux structuraux des essais n° 1, 2, 5 6 selon le processus spécifié dans la norme japonaise (JIS) R 5201-1956. La résistance à la 20 flexion était mesurée sur les matériaux structuraux des essais n° 3 et 7 selon le procédé spécifié dans la norme japonaise (JIS) A 1006-1964, alors que la résistance à la compression était mesurée sur les matériaux structuraux des essais n° 4 et 8 selon le processus spéeifié dans la norme japonaise (JIS) A 1108-1964. 25 Chacun des matériaux structuraux faits de- la façon décrite ci-dessus était broyé en poudres qui étaient alors dissoutes dans la méthyléthylcétone pour extraire le composant polymère. L'alcool méthylique était alors ajouté à l'extrait de façon à précipiter le composant polymère. Après filtrage du 30 composant polymère par un filtre en verre, ce composant polymère était séché sous vide inférieur à 10 mm de mercure à 60°C pendant deux jours et le poids du composant polymère était mesuré. Le pourcentage du poids du polymère par rapport au poids de la substance polymérisable imprégnée dans la matière de base 35 était calculé pour obtenir le taux de polymérisation montré dans le tableau IV. En outre, la température de dépolymérisation du polymère ainsi produit était mesurée dans une atmosphère d'azote au moyen d'un thermomètre différentiel. La.température de dépolymérisation était montrée sur le tableau IV.. 71 07956 21 2081793 Il est apparent de ce tableau IV que les matériaux structuraux selon la présente invention montrés dans les essais n° 1, 2, 3 et 4 ont des résistances mécaniques améliorées remarquablement par rapport aux matériaux structuraux des essais n° 5? 5 6, 7 et 8 fabriqués comme références. EXEMPLE 5 Des matières de base montrées dans le tableau V (voir page 31 ) étaient pré-moulées et traitées de la façon suivante : deux matières de base étaient préparées pour chacun des essais 10 n° 1 et 2. Ces matières de base étaient faites par mélange soigneux de 20,4 kg de ciment, 41,6 kg de sable normal, 13*5 kg d'eau, moulage de la matière dans quatre moules d'épaisseur de 2 cm, de largeur 20 cm et de longueur 100 cm pour obtenir un total de quatre moulages de la taille montrée dans le tableau V, 15 permettant au moulage de demeurer 24 h, durcissant les moulages à la vapeur à 65°C pour six heures puis enlevant les moulages des moules. Dans les essais n° 1 et 2, un catalyseur de polymérisation, tel que montré dans le tableau V, était mélangé avec 20 la substance polymérisable dans les proportions montrées dans ce tableau et le mélange était imprégné dans les matières de base dans les proportions spécifiées. Ainsi, les matières de base étaient chacune enveloppées avec un film de polypropylène et la substance polymérisable imprégnée dans les matières était mise 25 en réaction dans les conditions montrées dans le tableau V. Deux des quatre matières de base étaient alors soumises à un traitement thermique sous conditions montrées dans le tableau pour obtenir des matériaux structuraux selon la présente invention. L'une de ces deux matières de base était utilisée pour la mesure 30 du taux de polymérisation alors que l'autre était utilisée pour la mesure de la résistance mécanique. Les résultats d'essais de ces deux matériaux structuraux selon la présente invention sont montrés dans l'essai n° 1 du tableau Vc Par ailleurs, les deux matières de base subsistantes 35 n'étaient pas soumises au traitement thermique et les résistances mécaniques et taux de polymérisation de ces deux matériaux structuraux étaient mesurés respectivement. Les résultats d'essais de ces deux matériaux sont montrés dans l'essai n° 2 du tableau V pour comparaison avec des matériaux structuraux selon la présente 40 invention. Le taux de polymérisation et la température de 71 07956 2a 2081793 dépolymérisation étaient mesurés d'une façon semblable telle que celle décrite dans l'exemple 4. . Une équerre en T était appliquée à la surface supérieure ou inférieure déformée de façon concave (largeur 20 cm, 5 longueur 100 cm) des matériaux structuraux faits de la façon ci-dessus décrite et le jeu en mm entre l'équerre en T et la surface courbe des matériaux structuraux était mesuré par la méthode dite de déformation type de déflexion. Il est apparent des résultats d'essais montrés dans 10 le tableau V que les matériaux structuraux selon la présente invention sont quasiment dépourvus de toute distorsion. EXEMPLE 6 Des matières de base montrées dans le tableau VI (voir pages 32 et 33 ) étaient pré-moulées puis traitées de la façon 15 suivante : les matières de base utilisées dans les essais n° 1 à 9 du tableau VI étaient faites par mélange soigneux de 520 g de ciment, 1040 g de sable normal et 338 g d'eau, moulage du O mélange dans des moules individuels de 16 cm de section transversale et 16 cm de long, avec repos de 24 h pour durcir le mé-20 lange puis enlèvement des moulages en dehors des moules. Dans les essais n° 1, 2, 3, 4, 5* 6, 7 et 8 montrés dans le tableau VI, les composants spécifiques ou additifs montrés dans ce tableau étaient mélangés avec une substance polymérisable et dans les proportions spécifiées et les mélanges 25 étaient imprégnés dans les matières de base du mortier dans les proportions qui s'y trouvent indiquées. Ainsi, les matières de base étaient chacune enveloppées avec un film de -polypropylène et étaient traitées dans les conditions spécifiées dans le tableau VI pour obtenir les matériaux de structure. Dans l'essai 30 n° 9> la- matière de base du mortier semblable à celles ci-dessus décrites, mais n'incluant aucune substance polymérisable ni additif spécifique, était sujette à prise dans l'eau pour une semaine afin d'obtenir une matière structurale. La variation de longueur, qui est l'indice de la 35 stabilité dimensionnelle, était mesurée sur les matériaux structuraux des essais n° 1, 2, 3, 4 et 9 selon le processus spécifié sous la norme japonaise (JIS) A 1125-1957 dans le but de comparer la stabilité dimensionnelle de tous ces matériaux structuraux. Plus précisément, une feuille de verre opale était attachée à 40 chacun des matériaux structuraux et, après mesure de la longueur 71 07956 23 2081793 originale des matériaux structuraux au moyen d'un comparateur, ces matériaux structuraux étaient soumis à stationnement dans une chambre maintenue à une humidité relative constante de 50# et à une température constante de 20°C dans le but de mesurer 5 le taux de variation de longueur pour les périodes de temps spécifiées. La longueur, qui décroît avec le temps a été désignée par (+), alors que la longueur qui croît avec l'écoulement du temps a été désignée par (-), le taux de variation de longueur relatif à la longueur originale a été calculé tel que montré dans 10 le tableau. Aucune mesure du taux de variation de longueur n'a été faite sur les matériaux structuraux des essais n° 5» 6, 7 et 8, puisque des fissures développées dans ces matériaux structuraux dans le cours de la réaction des substances poly-15 mérisables se sont produites. mBLEAU I " - — —— référence "l Essai'-ff*" 1 2 Matière de base Composition mortier mortier Taille épaisseur : 40 mm largeur : 145 mm longueur : 297 mm épaisseur: 40 mm largeur : 145 mm longueur : 297 mm Substance polymé risable Composition méthyl méthacrylate méthyl méthacrylate % en poids relatif à la matière de base 14,2. *1 14,4 +1 Perte de réaction % 1,5 +1 60,3 +1 Catalyseur de polymérisation Composition benzoyl peroxyde benzoyl peroxyde % en poids relatif- à la substance polymérisable 2,0 2,0 Liquide hautement visqueux Composition silicate de sodium (Ng atmosphère) Température ("C) 70 - Viscosité (poise) 10 Conditions de traitement Température de réaction (°C) 70 70 Temps de réaction (hr) 20 20 Essai d'usure Coefficient d'usure après 3 heures 82 +1 512 +1 Remarques +1 moyenne de six échantillons TABLEAU II Référence îîiîsa.i N° 1 2 Produit de base r ' ' Composition Béton Béton Taille Section transversale: 100 cm^ longueur: 40 cm Section transversale: 100 cmc longueur 40 cm Composition 170# styrène i30# acrylonitrile 70# styrène 30# acrylonitrile Substances polymérisable # en poids par rap-por^/au produit de base 6,65 6,68 Perte en réaction % 1,6 i 56,3 Catalyseur > de polymérisation Composition lauroyl peroxyde j lauroyl peroxyde % en poids par rapport à la substance polymérisable i i . j ii,... , i • ■ i' ' i 2,0 J 2,0 Liquide hautement visqueux Composition Glycérine ; (N0 atmosphère) Température (°C) 50 - Viscosité (poise) 1,8 » Conditions de traitement Température de réaction (°C) 50 50 Temps de réaction (hr) 24 24 Résistance à la flexion (kg/cm) 153 +1 48 +1 Remarques +1 moyenne de six échantillons. |—> O 'vD U1 Ut K> 00 1 ,- \ *vl LkJ TABLEAU III Essai N° 1 2 3 ' 4 ^ Matière de base Composition mortier mortier mortier mortier' Taille diamètre: 15cm épaisseur : 5cm 2 section; l6om longueur: 16cm diamètre s 15cm épaisseur ; 5om section; 16cm longueur: l6em Substance polymérisable Composition méthyl méthacrylate méthyl 'méthacrylate méthyl méthacrylate méthyl m© fcîi&cicy ififfer© % en poids relatif à la matière de base 14,0 14,3 14,3 ! 14,6 Perte de réaction % 1,65 1,63 1,73 ! 1,65 Additif Composition paraffine liquide paraffine liquide j X alcool ] alcool stéaryle i stéaryle 1 % en poids relatif à la substance polymérisable 5 5 5 S 5 Catalyseur de polymérisation Composition lauroyl peroxyde lauroyl percec/de r j lauroyl peroxyde jlauroyl peroxyde % en poids relatif à la substance polymérisable ! X i 1 Conditions de traitement Atmosphère eau eau eau ! eau j Température (0 C) 80' 80 80 ! 80 Temps de réaction (h) 20 20 20 2.0 Propriétés des produits structuraux en résultant Perméabilité à l'eau (%) 0,10 », taux sarfîêfon d'eau($) après 1 ,1our 0,08 0,15 » après 3 mois 0,12 « 0,31 - . ' après 6 mois 0,12 0,31 « Résistance à la fler xi on p kg/cm après 1 ,1our _ 325 3.40. après congélations et dégels répétés - 318 - 335 TABLEAU III (Suite) Essai N° 5 6 7 (Référé îcesl o Matière de base Composition mortier mortier mortier mortier Taille diamètre: 15cm épaisseur: 5cm section: 16cm longueur: 16cm diamètre: 15cm épaisseur: 5cm g section: 16cm longueur: 16cm Substance polymérisable Composition méthyl méthacrylate méthyl méthacrylate méthyl méthacrylate méthyl méthacrylate % en poids relatif à la matière de base 14,5 14,3 14,4 14,8 Perte de réaction % 1,68 1,71 1,73 1,74 Additif Composition dihexyl éther dihexyl éther dioctyl sébaçate dioctyl sébaçate % en poids relatif à la substance polymérisable 5 5 5 5 Catalyseur de polymérisation Composition lauroyl peroxyde lauroyl peroxyde lauroyl peroxyde lauroyl peroxyde % en poids relatif à la substance polymérisable 1 1 1 '1 • Conditions de traitement Atmosphère eau eau eau eau Température (°C) 80 80 80 80 Temps de réaction (h) 20 20 20 20 Propriétés des produits structuraux en résultant Rsrméabllité à l'eau (%) 0,19 — 0,14 . - taux dTab-'Sorptiçn d'eau {%) après 1 .1our 0,16 0,10 - après 3 mois 0,25 -, 0,18. - après 6 mois 0,25 - 0,1b - Résistance à la flexion p kg/cm après 1 ,1our _ 343 _ 362 . après congélations et dégels répétés - 340 . - 361 h-* O \l U1 o\ 3 ro Q CD f-* \J Uvl TABLEAU III (suite) Essai Nu 9 10 11 (Références) 12 Matière de base ' Composition mortier mortier mortier mortier Taille diamètre: 15cm épaisseur: 5cm p section: l6cm longueur: 16cm diamètre: 15cm épaisseur: 5cm section: l6cn£ longueur: 16cm Substance polymérisable Composition méthyl méthacrylate méthyl 'méthacrylate méthyl méthacrylate méthyl méthacrylate $ en poids relatif à la matière de base 14,8 14,9 14,1 14,2 Perte de réaction % 1,69 1,73 1,68 1,69 Additif Composition calcium stéarate calcium stéarate M $ en poids relatif à la substance polymérisable 5 5 - - Catalyseur de polymérisation Composition lauroyl peroxyde lauroyl peroxyde lauroyl peroxyde lauroyl peroxyde # en poids relatif à la substance polymérisable 1 1 1 1 Conditions de traitement Atmosphère eau eau eau eau Température (0 C) 80 80 80 80 Temps de réaction (h) 20 20 20 20 . Propriétés des pro.duits structuraux en résultant Perméabilité à l'eau (%) 0,26 _ 0,97 _ sorpfcLon d'eau (#) après 1 ,1our 0,21 _ 0,78 _ après 3 mois 0,39 - 1,51 - après b mois 0,40 - 1,74 - Résistance à la flexion p kg/cm après 1 ,1our M 302 _ 221 après congélations et dégels répétés 296 - 197 " h-i O U1 ON ro c» ro o CD h-* Vû UsJ Note : Les propriétés montrées dans oe tableau sont des moyennes sur 10 produits structuraux soumis aux essais. TABLEAU IV Essai N° 1 2 '3 4 Matière de base Composition mortier plâtre béton béton Taille p section: l6cm longueur: l6cm section: l6cm2 longueur: l6cm 2 section: 100cm longueur: 40cm diamètre: 10cm longueur: 20cm Substance polymérisable Composition 70# styrène 30# acrylonitrile 70# styrène 30# acrylonitrile méthyl méthacrylate méthyl méthacrylate # en poids relatif à la matière de base 14,1 27,2 5,6 5,7 Catalyseur de polymérisation Composition lauroyl peroxyde laurçyl peroxyde benzoyl peroxyde benzoyl peroxyde # en poids relatif à la substance polymérisable 2,0 2,0 3,0 3,0 Conditions de réaction Atmosphère glycérine glycérine glycérine glycérine Température (°C) 60 60 80 80 Temps (h^ 6 6 5 5 Taux de polymérisation 98,5 92,4 75,4 75,8 Conditions de traitement thermique Moyen de chauffage air air glycérine glycérine Température (°C) 180 l8o 150 150 Temps (h) 3 3 4 4 Tpîtid dp dépolvmérisatLon Ce)* i 420 420 34° 340 Propriétés mécaniques Résistance à la p compression (kg/cm ) 1680 890 - 1310 Résistance à la flexion (kg/cm) 340 196 178 - b-* O LT| ON ro K> O oo I—i -vj Remarques : s Le taux de polymérisation a été mesuré séparément. 834 La température cfe dépolymérisation a été mesurée par thermomètre différentiel. TABLEAU IV (Suite) Essai N° 5 6 rj 8 Matière de base Composition mortier piatre béton béton Taille O section: 16cm longueur: 16cm p section: l6cm longueur: 16cm 2 section: 100cm longueur: 40cm diamètre: 10cm longueur: 20cm Substance Composition 70# styrène 30# aec&onitrlLe 70# styrène 30# acrylonitrile méthyl méthacrylate méthyl méthacrylate polymérisable # en poids relatif à la matière de base 14,3 21,4 5,7. - 5,7 Catalyseur de polymérisation Composition lauroyl paresc/de lauroyl peroxyde benzoyl peroxyde benzoyl peroxyde # en poids relatif à la substance polymérisable 2,0 2,0 3,0 3,0 Atmosphère glycérine glycérine glycérine glycérine Conditions de réaction Température (°C) 60 60 80 130 Temps (h) ' 6 6 • 3. 5 Taux de p olymérisation 93,9 92,4 76,3 c.4,.5 Moyen de chauffage •• - glycérine Conditions de traitement Température (0 C) Kg* - 150 Temps (h) _ ' 4 thermique Temp. de dépolymérisation Ce)56* -, 3'! 5 Propriétés Résistance à la 2 compression (kg/cm ) 1290 610 620 mécaniques Résistance à la flexion (kg/cm) 224 120 135 - , j o nj vo Ul CT\ ui O IV) o oo •NI 'sO U1 TABLEAU V Essai N° 1 2 (Référence ). Composition Mortier Mortier Matière de base Taille épaisseur : 2 cm largeur : 20 cm longueur : 100 cm épaisseur : 2 cm largeur : 20 cm longueur s 100 cm Composition Méthyl méthacrylate Méthyl méthacrylate Substance polymérisable % en poids relatif à la matière de base 13,4 13,5 Composition Benzoyl peroxide Benzoyl peroxide Catalyseur de polymérisation % en poids relatif à la substance polymérisable 2,0 2,0 Atmosphère Glycérine Glycérine Conditions de Température (°C) 80 bO réaction Temps (h) 20 20 Taux de polymérisation {%) *i 94,2 94,3 Conditions de traitement • thermique Moyen de chauffage air - *3 Temp. (°C) 160 - *3 Temps (h) 3 - *5 Température de dépolymérisation (°C) *2 335 Distorsion déformation Jeu (mm) 0 4,5 Remarques *1 *2 *3 Le taux de dépolymérisation a été mesuré par thermomètre différentiel Pas de traitement thermique effectué T A B L E A U VI Essai N" 1 2 (réféiraices ) 3 4 Matière de base Composition mortier mortier mortier mortier Taille o section: l6cm Longueur: l6cm o section: l6cm longueur: l6cm o section: l6cm longueur: l6cm p section: 16cm longueur : 16cm Substance polymérisable Composition styrène styrène styrène éthyl méthacrylate % en poids relatif à la matière de base 15,3 15,2 15,2 15,7 Additif spécifique Composition azobisiso-butyronitrile dicumyl peroxyde tert-butyl per-pivalate azobisiso-butyroni trile Catalyseur de polymérisation. % en poids relatif à la substance polymérisable 0,5 2,0 1,0 0,5 Conditions de traitement Atmosphère vapeur vapeur vapeur vapeur Température (°C) 105 105 105 105 Temps (h) 20 20 20 20 Propriétés Fissures zéro zéro zéro zéro taux de variation de longueur (x 1(P*) après 7 jours -0,02 +0,04 +0,03 -0,01 après 1 mois +0,05 +0,16 +0,07 +0,04 après 6 mois +0,15 +0,22 +0,14 +0,09 O nj KO ers v>j ro I\J O 00 M nj 'r> TABLEAU VI (suite) Essai N° 5 6 7 8 1 9 Produit de base Composition mortier mortier mortier mortier mortier Taille O sect.:16cm long.:16cm p sect.:16cm long.:16cm o sect.:16cm long.:16cm o sect,:16cm long.: 16cm p 1 sect,: 16cm long.:16cm Substance polymérisable Composition styrène styrène styrène éthyl méthacrylate - % en poids relatif à la matière de base 15,4 15,7 15,6 15,7 - Additif spécifique Composition benzoyl peroxyde acétyl peroxyde cyclohexane peroxyde benzoyl peroxyde - % en poids relatif à la substance polymérisable 1,0 1,0 1,0 1,0 - Conditions de traitement Atmosphère vapeur vapeur vapeur vapeur - Température (°C) 105 105 105 105 _ Temps (h) 20 20 20 20 Propriétés Fissures présentes présentes présentes présentes aucune taux de variation de gçî) après 7 jours IWS SfK s m. 3ï -1,2 après 1 mois K se S5 as +3,8 après 6 mois S X m. se +6,2 t—A O VJ \o U1 G\ V>) VjJ Note : Le symbole montre qu'aucune mesure de taux de variation de longueur n'a été faite en raison de la présence de fissures. ro o 00 i-* 71 07956 34 2G81793 - revendications » 1»~ Procédé de fabrication de mcxèriaux structuraux pour l'utilisation dans des travaux de génie civil et de construction, dans lequel une matière de base porau^s imprégnée par une 5 substance polymérisable ou avec un mélange de substances polymérisables est immergée dans un liquide à haute viscosité qui a une viscosité supérieure à 0,1 poise et qui ne réagit pas sensiblement ou n'est pas essentiellement "miscible avec la ou les substances polymérisables puis ensuite mettre en réaction la ou les 10 substances polymérisables en présence de catalyseurs de polymérisation, de façon à obtenir un matériau de btructure contenant un produit de réaction de la substance polymiixsable complètement incorporé dans la matière de base. 2.- Procédé de fabrication de matériaux de structure 15 pour utilisation dans les travaux de génie civil et de construction, dans lequel un mélange consistant en de ix substances pc-3.y~ mérisables dsun catalyseur de polymérisation et dsau moins un additif spécifique choisi dans l'A gi'oup-à iv.i. comprend \ai hydrocarbure aliphatique. ayant 10 à J-Q atomes de carbone, un alcool 20 aliphatique ayant de 5 à 20 atomes de carbone, un éther aliphatique ayant de 6 à 40 atomes de carbone, un ester acide oarboxyli-que ayant 6 à 40 atomes de carbone et un carboxylate d'un métal alcalino-terreux est incorporé dans une matière de base poreuse et réagit postérieurement avec la substance polymérisable. 25 3.- Procédé de fabrication de matières de structure pour l'utilisation dans les travaux oe génie civil et de construction, dans lequel une matière de base préparée par pré-durcissement d'une manière classique d'une composition d'une matière brute contenant au moins un élément choisi dans le groupe compre-30 nant un oxyde de calcium et de la silice est imprégnée avec un mélange consistant en une matière polymérisable et au moins un composé choisi du groupe consistant en un composé de la formule générale : r1-n=n-r2 35 dans laquelle R1 et R^ représentent chacun un groupe alkyle substitué ou non substitué, ce dernier étant dépourvu de groupes 0 0 -OOH ou-B-O-O-C- et un composé de la formule générale : R^-0-0-R^ dans laquelle Rj et R^ chacun représentent un groupe alkyle 71 07956 35 2081793 substitué ou non substitué,ce dernier étant dépourvu de groupes 0 0 «Il , ' -C-0-0-C- et dans lequel la substance polymerisable est mise en réaction ultérieurement. 4.- Procédé de fabrication de matériaux de structure 5 pour utilisation dans les travaux de génie civil et de construction, qui comprend l'imprégnation d'une matière poreuse avec une substance polymérisable ei^résence d'un catalyseur de polymérisation à une température inférieure à 110°C, de manière que le produit de réaction ainsi obtenu a un taux de polymérisation d'au 10 moins 30$,puis ultérieurement, soumettre le produit de réaction à un traitement thermique dans un domaine de températures de 120°C à la température de dépolymérisation du polymère produit par la réaction de ladite substance polymérisable ou 300°C selon celle qui est 3a plus basse. 15 5»- Procédé de fabrication de matériaux de structure pour utilisation dans les travaux de génie civil et de construction, dans lequel une matière de base poreuse imprégnée avec un mélange consistant en une substance polymérisable et au moins un additif spécifique choisi dans le groupe qui comprend un hydroear-20 bure aliphatique ayant de 10 à 30 atomes de carbone, un alcool aliphatique ayant de 5 à 20 atomes de carbone, un éther aliphatique ayant de 6 à 40 atomes de carbone dans sa molécule, un ester d'acide carboxylique ayant de 6 à 40 atomes de carbone dans sa molécule et un carboxylate d,un métal alcalino-terreux,est 25 immergée dans un liquide hautement visqueux qui a -une viscosité supérieure à 0,1 poise et ne réagit pas sensiblement ou n'est pas miscible substantiellement avec ladi,te substance polymérisa-ble,puis la substance polymérisable/mise en réaction en présence du catalyseur de réaction,si bien qu'une matière de structure 30 contenant un produit de réaction de la substance polymérisable intégralement incorporée avec la matière de base est obtenue. 6.- Procédé selon la revendication 1, dans lequel au moins l'un des additifs spécifiques, substances polymérisables et catalyseurs de polymérisation,est ajouté au préalable à la 35 composition de matière brute de la matière de base. 7.- Procédé selon la revendication 4, dans lequel au moins l'un des additifs spécifiques, substances polymérisables et catalyseurs de polymérisation,est ajouté au préalable à la composition de matière brute de la matière de base. 71 07956 36 2081793 8.- Procédé selon la revendication 5, dans lequel au moins l'un des additifs spécifiques, substances polymérisables et catalyseurs de polymérisation est au préalable ajouté à la composition de matière brute de la matière de base. 5 9«- Procédé selon la revendication 1, dans lequel le catalyseur de polymérisation est au moins l'un des composés choisis dans le groupe qui comprend un composé de la formule générale: R1-N=N-R2 dans laquelle R-^ et R^ chacun représentent un groupe alkyle 10 substitué ou non substitué, ce dernier étant dépourvu de groupes 0 0 H « -OOH- ou-C-O-û-C- et le composé de la formule générale : R^-O-O-R^ dans laquelle R^ et R^ représentent chacun un groupe alkyle substitué ou non substitué, ce dernier étant dépourvu de groupes 0 0 Ull , 15 -C-O-O-C- et dans lequel la substance polymerisable est mise en réaction postérieurement. 10.- Procédé selon la revendication 4, dans lequel le catalyseur de polymérisation est au moins un composé choisi dans le groupe qui comprend un composé de la formule générale : 20 R1-N=N-R2 dans laquelle R^ et Rg chacun représentent un groupe alkyle substitué ou non substitué, ce dernier étant dépourvu de groupes 0 0 H H -OOH- ou-C-0-0-C- et un compose de la formule générale : Rj-0-0-R^ 25 dans laquelle R^ et R^ représentent chacun un groupe alkyle substitué ou non substitué, ce dernier étant dépourvu de groupes 0 0 Il H , -C-0-0-C- et dans lequel la substance polymerisable est mise en réaction ultérieurement. 11.- Procédé selon la revendication 6, dans lequel le 30 catalyseur de polymérisation est au moins un composé choisi dans le groupe qui comprend, un composé de la formule générale : R-j-N-N-Rg dans laquelle R-^ et Rg représentent chacun un groupe alkyle non substitué ou substitué, ce dernier étant dépourvu de groupes 35 0 0 -OOH- ou -c-0-0-6- et un composé de la formule générale 71 A7n;:f yn 2081793 / jl y / y J\J R-j-G-O-R^ dans laquelle FU et représentent chacun un groupe aller le non substitué ou substitué, ce dernier étant dépourvu de groupes O O Il îi -C-O-O-C- et dans lequel la substance polymérisable est mise en -J réaction ultérieurement. 12c- Procédé selon la revendication 1, clans produit de réaction de la substance pol;/5*iërisa.]>l& a un taux de polymérisation d'au moins JO# et est soumis h un traitement thermique dans un domaine de températures allant de 120°C à ou bisa 10 la température de dépolymérisafciça du polymère produit par- la réaction de la substance polyraérisable 3ou 300°0S selon salle çv:i est la plus basse. 13°- Procédé selon la revendication 4S dans lequel le produit de réaction, cis la substance polymérisable a un taux de poly-15 mérisation d'au moins 30$ et est soumis à un traitement thermique dans un domaine de températures allant" de 120°C à la température de dépolymérisation du produit polymère produit par la. réaction de la substance polymérisable,ou bien 300°05 selon celle qui est la plus basse. 20 l4o- Procédé selon la revendication 6S dans lequel le produit de la réaction de la substance polymérisable a un taux de polymérisation d'au moins 30$ et est soumis à un traitement thermique dans un domaine de températures allant de 120° G à la, température de dépolymérisation du polymère produit par la réac-25 tion de la substance polymérisable, ou 300°G, selon celle qui est la plus basse.