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Nouveau procédé de préparation de béton projeté
La présente invention a pour objet un nouveau procédé de préparation de béton projeté contenant de la résine, ainsi que le mélange sec utilisé dans ce procédé.
On peut préparer selon les méthodes habituelles ou par projection du béton contenant de la résine et présentant des propriétés mécaniques améliorées. Dans le cas du procédé par projection, on a proposé de faire passer à travers des voies séparées de la lance, d'une part les composants secs habituels (le liant hydraulique et l'agrégat), et d'autre part la résine émulsifiée avec le durcisseur et l'eau. Il en résulte qu'un équipement spécial est nécessaire, spécialement comme cela est préféré lorsque la résine émulsifiée et le durcisseur sont ajoutés sous forme de flux fluides par deux voies séparées. En outre, les composants secs d'un côté et les composants fluides de l'autre, ne sont pas mélangés de manière homogène.
La Demanderesse a maintenant trouvé un procédé de préparation de béton projeté contenant de la résine, procédé selon lequel on mélange les composants secs du béton avec la résine et le durcisseur ainsi qu'avec les adjuvants et on fait passer ce mélange sec de béton dans la lance de projection où il est mouillé avec de l'eau et projeté. Le procédé de l'invention permet d'obtenir un mélange homogène de tous les composants, de réduire le développement de poussière et d'éviter que le béton ainsi projeté rebondisse sur la paroi sans y adhérer. De plus, le procédé de l'invention permet d'utiliser les équipements habituels destinés à la projection par voie sèche.
Selon un autre aspect, l'invention concerne le mélange sec de béton obtenu dans la première étape du procédé et comprenant le liant hydraulique, l'agrégat, la résine réactive, le durcisseur et éventuel-
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lement des adjuvants solubles et/ou solides, le mélange sec de béton étant fluide et pouvant être stocké tel quel pendant plusieurs heures.
Le liant hydraulique utilisé dans le procédé et le mélange sec de l'invention peut être du ciment Portland, du ciment alumineux ou un ciment avec ajouts, par exemple du ciment pouzzolanique, du laitier ou d'autres types de ciment, le ciment Portland étant préféré. En plus des agrégats habituels tels que le sable et le gros agrégat, on peut ajouter également des adjuvants solides tels que le fer, le verre ou des fibres polymères, des pigments et des fillers comme les cendres volantes, la fumée de silice, la chaux et autres matières connues.
La résine réactive utilisée dans le procédé et dans le mélange sec de l'invention est de préférence une résine époxy telle qu'utilisée habituellement dans le domaine de la construction. D'autres résines connues sont les d'addition d'isocyanates ou les résines polyester. Le durcisseur qui est ajouté pour durcir la résine époxy peut être n'importe quel durcisseur connu, par exemple une polyamine ou un polyaminoamide.
Les adjuvants solubles pouvant être ajoutés au mélange sec utilisé dans le procédé de l'invention, sont les adjuvants habituels, par exemple des agents fluidifiants, des retardateurs de prise, des agents entraineur d'air, des agents anti-gel, etc. Les accélérateurs de prise tels que les aluminates, les silicates, les agents alcalins et leurs mélanges, sont toutefois ajoutés de préférence à l'eau qui est envoyée au mélange dans la lance de projection.
Selon une variante préférée du procédé de l'invention, on mélange d'abord la résine réactive, le durcisseur et tout adjuvant soluble entrant éventuel-
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lement dans la composition du mélange final, avec une quantité minimale d'eau nécessaire pour l'obtention d'un mélange homogène. On ajoute ce mélange dans le mélangeur au liant hydraulique, à l'agrégat et à tout adjuvant solide, ces composants étant de préférence bien mélangés avant l'addition du mélange contenant la résine.
On introduit ensuite le mélange sec de l'invention dans un appareil classique de projection par voie sèche du type rotor dans lequel le mélange sec fluide est amené sous pression (avec de l'air comprimé) vers la lance de projection où il est mouillé avec la quantité nécessaire d'eau, contenant éventuellement un accélérateur de prise, et projeté.
Les quantités utilisées sont de préférence les suivantes :
Le mélange de base constitué de ciment, d'agrégat et d'adjuvants solides, contient de 8 à 80% de ciment, de préférence de 15 à 30%, de 20 à 92% d'agrégat, de préférence de 70 à 85%, et de 0 à 20% d'adjuvants solides, de préférence de 0 à 10%, tous les pourcentages s'entendant en poids par rapport au poids total du mélange. Par rapport au poids du ciment, le mélange sec de l'invention contient de 2 à 20% de résine époxy, de préférence de 3 à 10%, de 2 à 20% de durcisseur, de préférence de 3 à 10%, et de 0 à 20% d'adjuvants solubles, de préférence de 0 à 2%. Par rapport au poids du durcisseur, ce mélange contient de 0 à 200% d'eau, de préférence de 50 à 120%.
Dans la lance de projection, on ajoute à ce mélange une quantité totale de 30 à 50% d'eau par rapport au poids du ciment (y compris l'eau utilisée pour préparer le mélange), et on projette la gâchée ainsi obtenue. L'eau peut contenir de 0 à 10% d'accélérateur de prise par rapport au poids du ciment.
L'exemple suivant illustre la présente
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invention sans aucunement en limiter la portée. Dans cet exemple les parties s'entendent en poids.
Exemple
On mélange 10 parties de résine époxy, 10 parties de durcisseur et 2 parties d'agent fluidifiant avec 10 parties d'eau. On ajoute ce mélange à un mélange préparé au préalable et constitué de 650 parties d'agrégat (0-4 mm) et de 150 parties de ciment Portland. On introduit le mélange sec résultant dans un appareil de projection par voie sèche du type rotor et on le mouille avec 50 parties d'eau. Le béton projeté obtenu selon ce procédé a été soumis à des essais selon la norme Suisse SN 640 461 ; après 400 cycles de gel et traitement avec du sel fondu, le béton ne présente aucun dommage.
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New sprayed concrete preparation process
The present invention relates to a new process for preparing shotcrete containing resin, as well as the dry mixture used in this process.
Concrete containing resin and having improved mechanical properties can be prepared according to the usual methods or by spraying. In the case of the spray method, it has been proposed to pass through separate channels of the lance, on the one hand the usual dry components (the hydraulic binder and the aggregate), and on the other hand the emulsified resin with hardener and water. As a result, special equipment is required, especially as is preferred when the emulsified resin and the hardener are added as fluid streams in two separate ways. In addition, the dry components on one side and the fluid components on the other, are not homogeneously mixed.
The Applicant has now found a process for preparing shotcrete containing resin, a process by which the dry components of the concrete are mixed with the resin and the hardener as well as with the adjuvants and this dry concrete mixture is passed through the projection lance where it is wetted with water and sprayed. The method of the invention makes it possible to obtain a homogeneous mixture of all the components, to reduce the development of dust and to prevent the concrete thus sprayed from rebounding on the wall without adhering to it. In addition, the method of the invention makes it possible to use the usual equipment intended for dry projection.
According to another aspect, the invention relates to the dry concrete mixture obtained in the first step of the process and comprising the hydraulic binder, the aggregate, the reactive resin, the hardener and optionally-
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Soluble and / or solid additives, the dry concrete mixture being fluid and can be stored as it is for several hours.
The hydraulic binder used in the process and the dry mixture of the invention can be Portland cement, aluminous cement or a cement with additions, for example pozzolanic cement, slag or other types of cement, Portland cement being prefer. In addition to the usual aggregates such as sand and coarse aggregate, solid additives such as iron, glass or polymer fibers, pigments and fillers such as fly ash, silica smoke, lime can also be added. and other known materials.
The reactive resin used in the process and in the dry mixture of the invention is preferably an epoxy resin as commonly used in the field of construction. Other known resins are the addition of isocyanates or polyester resins. The hardener which is added to harden the epoxy resin can be any known hardener, for example a polyamine or a polyaminoamide.
The soluble adjuvants which can be added to the dry mixture used in the process of the invention are the usual adjuvants, for example thinning agents, setting retarders, air entraining agents, anti-freeze agents, etc. The setting accelerators such as aluminates, silicates, alkaline agents and their mixtures, are however preferably added to the water which is sent to the mixture in the spray lance.
According to a preferred variant of the process of the invention, the reactive resin, the hardener and any optional soluble admixture are first mixed.
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LEMENT in the composition of the final mixture, with a minimum amount of water necessary for obtaining a homogeneous mixture. This mixture is added in the mixer to the hydraulic binder, to the aggregate and to any solid adjuvant, these components preferably being well mixed before the addition of the mixture containing the resin.
The dry mixture of the invention is then introduced into a conventional dry spraying apparatus of the rotor type in which the fluid dry mixture is brought under pressure (with compressed air) to the spray lance where it is wetted with the required amount of water, possibly containing a setting accelerator, and sprayed.
The quantities used are preferably the following:
The basic mixture consisting of cement, aggregate and solid additives contains from 8 to 80% of cement, preferably from 15 to 30%, from 20 to 92% of aggregate, preferably from 70 to 85% , and from 0 to 20% of solid additives, preferably from 0 to 10%, all the percentages being understood by weight relative to the total weight of the mixture. Based on the weight of the cement, the dry mixture of the invention contains from 2 to 20% of epoxy resin, preferably from 3 to 10%, from 2 to 20% of hardener, preferably from 3 to 10%, and 0 to 20% of soluble additives, preferably from 0 to 2%. Based on the weight of the hardener, this mixture contains from 0 to 200% water, preferably from 50 to 120%.
In the spray lance, a total amount of 30 to 50% of water is added to this mixture relative to the weight of the cement (including the water used to prepare the mixture), and the mixture thus obtained is projected. Water can contain from 0 to 10% setting accelerator relative to the weight of the cement.
The following example illustrates this
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invention without in any way limiting its scope. In this example, the parts are by weight.
Example
10 parts of epoxy resin, 10 parts of hardener and 2 parts of plasticizer are mixed with 10 parts of water. This mixture is added to a mixture prepared beforehand and consisting of 650 parts of aggregate (0-4 mm) and 150 parts of Portland cement. The resulting dry mixture is introduced into a dry-type spraying apparatus of the rotor type and is wetted with 50 parts of water. The sprayed concrete obtained according to this process was subjected to tests according to the Swiss standard SN 640 461; after 400 freeze cycles and treatment with molten salt, the concrete shows no damage.