EP4532438A1 - Composition sèche de mortier, notamment de mortier-colle pour colle à carrelage - Google Patents

Composition sèche de mortier, notamment de mortier-colle pour colle à carrelage

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EP4532438A1
EP4532438A1 EP23730107.2A EP23730107A EP4532438A1 EP 4532438 A1 EP4532438 A1 EP 4532438A1 EP 23730107 A EP23730107 A EP 23730107A EP 4532438 A1 EP4532438 A1 EP 4532438A1
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EP
European Patent Office
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weight
composition
composition according
relative
content
Prior art date
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Pending
Application number
EP23730107.2A
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German (de)
English (en)
Inventor
Domitile BENOIT
Marie MARTY-BOUCHAR
Luis CARDOSO DA SILVA
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Saint Gobain Weber SA
Original Assignee
Saint Gobain Weber SA
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Publication date
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    • C04B28/08—Slag cements
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    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00663—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as filling material for cavities or the like
    • C04B2111/00672—Pointing or jointing materials

Definitions

  • the present invention belongs to the field of mortars based on mineral binders.
  • mineral binder we mean, where appropriate, collectively, a mixture of several mineral binders.
  • dry (mortar) composition or “dry mortar” is meant a powdery mixture in which the mineral binder and any aggregates and/or additives are in the form of powders and grains. After mixing with water, or the so-called mixing stage, we obtain a paste, or wet mortar, which can be placed on a substrate.
  • the invention relates more particularly to adhesive mortars for tile adhesives.
  • the wet mortar is deposited on a substrate in order to ensure the fixing of the tiles to the latter.
  • Clip-on tiles applied without any adhesive composition, are available commercially. However, although easily applied, this type of tiling remains expensive and requires a smooth floor. It is also not suitable for use on walls. According to users, its use is also complicated during cutting and possible repairs; it would also be less resistant than usual tiles.
  • adhesion can be degraded by different types of stimuli such as thermal (by heating or cooling), electrical, radiative, mechanical or enzymatic.
  • Patent application EP0994222 Al describes a method of disassembling tiles on a bed of mortar, carried out flat and requiring a high heating ramp.
  • the disassembly here comes from the expansion of the tiles under the effect of the temperature gradient between the tiles and the mortar. This method, however, requires a specific device, which once again complicates its implementation by a user.
  • the present invention aims to remedy all or part of the drawbacks of the prior art, in particular those set out above, by proposing a solution which makes it possible to degrade the adhesion properties of a mortar in order to achieve easy disassembly, for example, of tiles.
  • the invention relates to a dry mortar composition, in particular adhesive mortar for tile adhesive, comprising a mineral binder and at least one thermally expandable material.
  • Such a composition according to the invention finds its interest, in particular, in the fact that it allows expansion of the thermally expandable material, and therefore of the dry mortar under the effect of heating, said expansion leading to mechanical stress within the mortar, until it ruptures. Rupture under the effect of heating is therefore caused at lower temperatures than for mortars of the prior art.
  • thermally expandable materials are known, in particular in the form of thermally expandable particles, thermally expandable graphite or thermally expandable clays.
  • the thermally expandable particles have a thermoplastic shell containing hydrocarbons. When heated, the softening of the shell combined with the vaporization of the hydrocarbon core leads to an expansion in the volume of the particles.
  • the thermally expandable material is a thermally expandable graphite.
  • Thermally expandable graphite is known for its use as a flame retardant and in particular described in “Expandable graphite as an intumescent flame retardant in polyisocyanurate-polyurethane foams” by M. Modesti et al. in Polymer Degradation and Stability, vol. 77, no. 2, pp. 195-202 in 2002.
  • molecules generally containing sulfur, such as hydrogen sulfate ions or sulfuric acid, are interposed between the layers of graphite. During heating, the transition to the gaseous state of these molecules causes an accordion-like expansion of the graphite sheets.
  • Different thermally expandable graphites are commercially available and can exhibit variable expansion in volume and temperature at which this is triggered. This temperature can be at least 110°C.
  • a thermally expandable graphite suitable for the invention can be chosen from the GrafGuard range marketed by the company NeoGraf, the references EG-110-230 and EG-180-250 marketed by the company ACS Materials, 808121 by the company Sigma -Aldrich or Blahgraphit by the company AMG Graphite GK.
  • the thermally expandable graphite used in a composition according to the invention is the Blahgraphit reference graphite marketed by the company AMG Graphite GK.
  • the thermally expandable graphite may be present in a composition according to the invention in a content of from 0.3% to 10% by weight, in particular from 0.4% to 7% by weight and preferably from 0. 5% to 5% by weight, relative to the total weight of the composition.
  • a low thermally expandable graphite content that is to say less than 0.3% by weight, in particular less than 0.4% by weight and preferably less at 0.5% by weight relative to the total weight of a composition according to the invention, complicates the disassembly operation because it requires a longer heating time and a higher energy expenditure.
  • a high thermally expandable graphite content that is to say greater than 10% by weight, in particular greater than 7% by weight and preferably greater than 5% by weight relative to the total weight. of a composition according to the invention, can compromise the adhesion properties of said composition.
  • the mineral binder in a composition according to the invention may be a hydraulic binder.
  • the hydraulic binder is chosen from Portland cements, in particular of the CEM I or CEM II type, belitic cements, aluminous cements, sulfoaluminous cements, pozzolanic mixture cements, hydrated lime, slags, metakaolins, fly ash, calcium sulfate sources and mixtures of two or more of these binders.
  • a CEM I cement comprises at least 95% by weight of clinker, while a CEM II cement comprises at least 65% by weight of clinker and at most 35% by weight of at least one of the following compounds: high-grade slag furnace, silica fume, pozzolan, fly ash, calcined shale and limestone.
  • a CEM II cement may be preferred due to its lower carbon footprint.
  • a slag is a by-product of an industrial process involving the fusion of a starting material, a fusion intended to separate metals from an oxide phase, the latter being called “slag”.
  • the use of slag makes it possible to reduce the carbon footprint of the composition, and therefore of the process, compared to the use of cement.
  • the slag can be granulated, in the sense that it has undergone thermal quenching with water resulting in grains which are generally predominantly amorphous. The granulated slag is then crushed to make it more active.
  • the slag in a composition according to the invention is therefore a ground granulated slag.
  • the slag is a ground granulated blast furnace slag.
  • a slag used as a binder, has the advantage of being insensitive to external sulfate attack.
  • the slag (in particular ground granulated blast furnace slag) is preferably activated.
  • the binder then comprises, in addition to the slag, an activator.
  • activator is meant here an activating compound (which improves the setting and/or hardening of the slag) or, collectively, a mixture of such compounds.
  • the total proportion of activator in the binder is preferably between 1 and 20%, especially between 2 and 15% by weight.
  • the activator is preferably chosen from the group formed by: bases (in particular alkali metal hydroxides, alkali metal silicates and alkali metal carbonates); phosphates, in particular salts derived from phosphoric acid such as alkali metal polyphosphates, in particular chosen from sodium, potassium and/or lithium, for example sodium tripolyphosphate; slag microparticles with a fineness greater than or equal to 6000 Blaine; microparticles of calcium and/or magnesium carbonate, calcium silicate hydrates or aluminum silicate hydrates; crushed granulated aluminous slags; sources of calcium sulfate (notably gypsum, hemihydrate or anhydrite); sulfates, halides, nitrates or carboxylates of alkali metals; Portland cement; lime; and mixtures of two or more of these compounds.
  • bases in particular alkali metal hydroxides, alkali metal silicates and alkali metal carbonates
  • phosphates in particular
  • the activator comprises microparticles of slag with a fineness greater than or equal to 6000 Blaine, in particular between 6000 and 15000 Blaine, in a content of 1 to 35%, in particular 5 at 15%, relative to the total weight of binder.
  • the activator may also comprise at least one of the following compounds: a base, in particular chosen from hydroxides, carbonates and silicates, of alkali and/or alkaline earth metals, in a total content of at most 1%, in particular included from 0.2 to 0.4%, relative to the total weight of binder; a source of calcium sulfate; alkali metal sulfates, in a total content of not more than 1%, in particular between 0.2 and 0.4%, relative to the total weight of binder; Portland cement, an aluminous cement or a sulphoaluminous cement, in a total content of not more than 4% relative to the total weight of binder.
  • a base in particular chosen from hydroxides, carbonates and silicates, of alkali and/or alkaline earth metals, in a total content of at most 1%, in particular included from 0.2 to 0.4%, relative to the total weight of binder
  • a source of calcium sulfate alkali metal sulfates, in
  • the activator comprises microparticles of calcium and/or magnesium carbonate, calcium silicate hydrates or aluminum silicate hydrates, whose specific surface area BET ( nitrogen) is greater than 1 m 2 /g and the average diameter is less than 5 pm.
  • the activator may also comprise at least one of the following compounds: a base, in particular chosen from hydroxides, carbonates and silicates, of alkali and/or alkaline earth metals, in a total content of at most 1%, in particular included from 0.2 to 0.4%, relative to the total weight of binder; a source of calcium sulfate; alkali metal sulfates, in a total content of at most 1%, in particular between 0.2 and 0.4%, relative to the weight of binder; calcium nitrate, calcium formate, Portland cement, a aluminous cement or a sulfoaluminous cement, in a total content of at most 5% relative to the total weight of binder.
  • a base in particular chosen from hydroxides, carbonates and silicates, of alkali and/or alkaline earth metals, in a total content of at most 1%, in particular included from 0.2 to 0.4%, relative to the total weight of binder
  • a source of calcium sulfate alkali
  • the activator comprises a ground granulated aluminous slag, in particular whose chemical composition comprises from 30 to 60% by weight of alumina, from 5 to 25% by weight of silica and 20 to 40% by weight of lime, alumina being the most abundant constituent.
  • the ground granulated aluminous slag preferably comes from recycling by total fusion of catalysts used for the desulfurization of petroleum products, in particular catalysts based on molybdenum and/or cobalt.
  • the activator may further comprise at least one of the following compounds: a base, in particular chosen from hydroxides, carbonates and silicates, of alkali and/or alkaline earth metals, in a total content of at most 2% relative to the total weight of binder; a source of calcium sulfate; alkali metal sulfates, in a total content of at most 2% relative to the total weight of binder; Portland cement, an aluminous cement or a sulfoaluminous cement, in a total content of not more than 2% relative to the total weight of binder.
  • a base in particular chosen from hydroxides, carbonates and silicates, of alkali and/or alkaline earth metals, in a total content of at most 2% relative to the total weight of binder
  • a source of calcium sulfate alkali metal sulfates, in a total content of at most 2% relative to the total weight of binder
  • Portland cement an aluminous cement or a sulf
  • a dry mortar composition according to the invention comprises a Portland cement as a mineral binder, in particular in a content of 10% to 50% by weight and preferably comprised from 20% to 40% by weight relative to the total weight of the composition.
  • the mineral binder is a binder comprising, in particular consisting of, Portland cement, aluminous cement and a source of calcium sulfate. We then speak of a ternary binder.
  • the source of calcium sulfate can be chosen from gypsum, calcium sulfate hemihydrate, calcium sulfate anhydrite and mixtures thereof, and preferably the source of calcium sulfate is a mixture of calcium sulfate hemihydrate and calcium sulfate anhydrite.
  • the Portland cement can be present in a content of 2% to 10% by weight, in particular 3% to 9% by weight and preferably 5%. at 8% by weight relative to the total weight of the composition.
  • the aluminous cement can be present in a content of 10% to 25% by weight, and preferably 15% to 20% by weight relative to the total weight. of the composition.
  • the source of calcium sulfate can be present in a content of 2% to 10% by weight, in particular of 4% to 9% by weight and preferably 6% to 8.5% by weight, relative to the total weight of the composition.
  • a composition according to the invention may comprise at least one of the following characteristics: a) the Portland cement is present in a content of 2% to 10% by weight, in particular from 3% to 9% by weight and preferably from 5% to 8% by weight relative to the total weight of the composition, b) the aluminous cement is present in a content of from 10% to 25% by weight, and preferably from 15% to 20% by weight relative to the total weight of the composition, and/or c) the source of calcium sulfate may be present in a content of from 2% to 10% by weight, in particular of 4% to 9% by weight and preferably 6% to 8.5% by weight, relative to the total weight of the composition.
  • the aluminous cement can be present in a content of 30% to 60% by weight, and preferably of 35% to 55% by weight, relative to the total weight of the composition.
  • the Portland cement can be present in a content of 10% to 25% by weight, in particular 11% to 23% by weight, and preferably 12 % to 20% by weight relative to the total weight of the composition.
  • the source of calcium sulfate can be present in a content of from 10% to 30% by weight, in particular from 11% to 27% by weight and preferably from 15% to 25% by weight, relative to the total weight of the composition.
  • a composition according to the invention may comprise at least one of the following characteristics: a) the aluminous cement is present in a content of 30% to 60% by weight, and preferably from 35% to 55% by weight, relative to the total weight of the composition, b) the Portland cement is present in a content of from 10% to 25% by weight, in particular from 11% to 23% by weight, and preferably from 12% to 20% by weight relative to the total weight of the composition, and/or c) the source of calcium sulfate is present in a content of 10% to 30% by weight, in particular 11% to 27% by weight and preferably 15% to 25% by weight, relative to the total weight of the composition.
  • a composition according to the invention may contain at most 0.1% by weight of aggregates, in particular it may contain less than 0.01% aggregates, relative to to the total weight of the composition, and preferably, the composition according to the invention can be devoid of aggregates.
  • This second alternative is particularly interesting in terms of adhesion properties but also because it allows even faster disassembly while heating at a lower temperature as demonstrated in the examples below.
  • a composition according to the invention may also comprise fillers, fillers, sand and/or aggregates.
  • the fillers may be low density, mineral or organic lightening fillers such as expanded perlite, expanded vermiculite, expanded glass beads, hollow glass microspheres, cenospheres, expanded clays, expanded schists, pumice stones, expanded polystyrene.
  • the fillers are conventionally of the dolomitic, siliceous, calcareous and/or silico-limestone type and have a particle size of up to 150 ⁇ m.
  • the aggregates or sands whose particle size varies between 100 pm and 5 mm make it possible to influence the thickness, hardness, final appearance and permeability of the composition according to the invention.
  • a composition according to the invention may also comprise at least one accelerator and/or at least one retarder.
  • the total content of the accelerator(s) and the retarder(s) is preferably between 0.001% and 1.0% by weight relative to the total weight of the composition.
  • a composition according to the invention advantageously comprises both at least one accelerator and at least one retarder, so as to control both the setting and the hardening of the cement.
  • the accelerators suitable for the invention are for example alkaline salts such as lithium or potassium sulfates and carbonates, or organic salts such as calcium formate.
  • the total content of accelerator(s) in a composition according to the invention is preferably between 0.001% and 0.1% by weight relative to the total weight of the composition.
  • the retarders suitable for the invention are for example carboxylic acids such as tartaric or citric acids, and their salts.
  • the total content of retarder(s) in a composition according to the invention is between 0.01% and 1.0% by weight relative to the total weight of the composition.
  • a composition according to the invention may further comprise at least one other additive chosen from rheological agents such as plasticizers and superplasticizers; biocidal protection agents; redispersible polymer powders; water retaining agents; air entraining agents; thickening agents; dispersing agents and pigments.
  • rheological agents such as plasticizers and superplasticizers
  • biocidal protection agents such as biocidal protection agents; redispersible polymer powders; water retaining agents; air entraining agents; thickening agents; dispersing agents and pigments.
  • the thickening agents and water-retaining agents suitable for the invention are for example cellulose ethers and starch ethers. They can be included in a composition according to the invention in a content of 0.05% to 0.10% by weight relative to the total weight of the composition.
  • the redispersible polymer powders suitable for the invention are for example polymer powders obtained from at least one monomer chosen from vinyl esters (in particular vinyl esters of carboxylic acids, branched or not, comprising from 1 to 15 carbon atoms), (meth)acrylates (in particular (meth)acrylates of alcohols comprising from 1 to 10 carbon atoms), (meth)acrylic acids, aromatic vinyls, alkenes such as ethylene or propylene, dienes and vinyl halides.
  • vinyl esters in particular vinyl esters of carboxylic acids, branched or not, comprising from 1 to 15 carbon atoms
  • (meth)acrylates in particular (meth)acrylates of alcohols comprising from 1 to 10 carbon atoms
  • (meth)acrylic acids aromatic vinyls, alkenes such as ethylene or propylene, dienes and vinyl halides.
  • the redispersible polymer powders suitable for the invention are chosen from polymer powders obtained from at least two of the monomers mentioned above, preferably from powders of copolymers chosen from: acetate copolymers of vinyl-ethylene, vinyl ester-ethylene-vinyl chloride copolymers, vinyl acetate copolymers, vinyl acetate-acrylate copolymers, copolymers of methyl methacrylate with n-butyl acrylate and/or acrylate 2-ethylhexyl, methyl methacrylate copolymers with 1,3-butadiene, vinyl chloride-ethylene copolymers, vinyl chloride-acrylate copolymers, styrene-butadiene copolymers, styrene-acrylate copolymers, vinyl acetate-acid (meth) terpolymers acrylic-ethylene.
  • copolymers chosen from: acetate copolymers of vinyl-ethylene, vinyl ester-ethylene-vinyl chloride cop
  • the content of redispersible polymer powders in a composition according to the invention is preferably between 0.2% and 2.0% by weight, relative to the total weight of the composition.
  • a composition according to the invention may comprise at least one additive chosen from retarders; accelerators such as calcium formate; rheological agents such as plasticizers and superplasticizers; biocidal protection agents; redispersible polymer powders such as polymer powders obtained from at least one monomer chosen from vinyl esters, (meth)acrylates, (meth)acrylic acids, aromatic vinyls, alkenes, dienes and vinyl halides; water retaining agents; air entraining agents; thickening agents such as cellulose ethers and starch ethers; the dispersing agents and the pigments, in particular the additive(s) is (are) present in a content of 0.01% to 6% by weight and preferably 0.1% to 4% by weight. weight relative to the total weight of the composition.
  • the adhesives thus obtained exhibit very satisfactory short-term hardening (i.e. after 24 hours).
  • the performance in terms of adhesion strength of the adhesives according to the present invention meets the specifications allowing it to be classified at least Cl, preferably C2, according to standard EN 12004:2007.
  • the present invention also relates, according to a second aspect, to a method of fixing a tile to a substrate comprising successively: a) mixing the dry composition according to the invention with water so as to obtaining a wet mortar, b) applying the wet mortar to said substrate, and c) applying the tiles of said tiling to said substrate.
  • a quantity of water comprised from 15% to 40% by weight, and preferably from 20% to 35% by weight, relative to the total weight wet mortar is introduced into the mixture from step a).
  • the present invention also relates to a method of disassembling a tile obtained according to a fixing method according to the invention, comprising a step of heating the mortar to a temperature of between 80°C and 300°C, in particularly from 85°C to 250°C, and preferably from 90°C to 225°C, said heating step being carried out in particular by means of a heat gun, microwaves or by induction.
  • Tile adhesive formulations comprising a mineral binder and a thermally expandable material were prepared by mixing the different constituents according to Table 1 below, where the compounds constituting the different compositions used are detailed, in percentage in weight according to the total weight of the dry composition, and concerning the quantity of water added, as a percentage by weight relative to the total weight of the final composition.
  • the dough is then mixed again for 1 minute at a speed of 800 revolutions per minute.
  • the remains of the mortar composition can be completely removed by continuing to heat the concrete slab and/or the tiling tile. When these remains are heated, the expansion of the graphite continues.
  • the mortar thus heated can be easily removed after 2 minutes of heating using a heat gun placed 10 cm from it, or after a shorter time if the heat gun is placed at a shorter distance. 10 cm from the mortar. At the end of this heating, the mortar no longer has any adhesion properties.
  • the comparative example could not give rise to disassembly and thus it was not possible to recover the tile by hand at the end of the test.
  • Adhesion tests were carried out after 28 days according to standard EN 12004:2017, at room temperature and after the action of heat, that is to say heating to 70°C.
  • compositions of examples 1 and 2 according to the invention have at least satisfactory adhesion at room temperature, that is to say a tensile adhesion of at least 0.5 MPa, corresponding to an adhesive mortar.
  • CL class
  • Example 1 also has an adhesion after heating of at least 0.5 MPa, satisfactory for a class CL adhesive mortar.
  • Example 1 Comparison of Example 1 and the comparative example, of similar composition but devoid of thermally expandable material, demonstrates that a composition according to the invention, containing a thermally expandable material, retains adhesion properties to the less equal to those of a comparable composition devoid of such a material, while allowing easy disassembly.
  • Example 5 demonstrates that a composition containing a lower content of thermally expandable material still makes it possible to obtain disassembly of a tiling tile while retaining interesting adhesion properties. Such a composition is of interest in that it makes it possible to reduce the cost of the dry mortar composition.
  • All the compositions of the examples according to the invention have at least satisfactory adhesion at room temperature, that is to say a tensile adhesion of at least 0.5 MPa, corresponding to a class adhesive mortar. Cl.
  • the compositions of Examples 3, 4 and 5 even have satisfactory adhesion at room temperature for a class C2 adhesive mortar, that is to say at least 1 MPa.
  • compositions of Examples 3, 4 and 5 according to the invention also have an adhesion after heating of at least 1 MPa, satisfactory for a class C2 adhesive mortar.
  • Example 4 The composition of Example 4 is particularly advantageous, making it possible to obtain excellent adhesion properties while offering particularly easy disassembly, requiring little time and heating.

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Abstract

L'invention concerne une composition sèche de mortier, notamment de mortier-colle pour colle à carrelage, comprenant un liant minéral et au moins un matériau thermiquement expansible.

Description

Description
Titre de l'invention : Composition sèche de mortier, notamment de mortier-colle pour colle à carrelage
[0001] La présente invention appartient au domaine des mortiers à base de liant minéral.
[0002] Par « liant minéral » on entend le cas échéant, de manière collective, un mélange de plusieurs liants minéraux.
[0003] Ces mortiers se présentent sous forme de composition sèche, prête à gâcher avec de l’eau.
[0004] Par « composition sèche (de mortier) » ou « mortier sec », on entend désigner un mélange pulvérulent dans lequel le liant minéral et les éventuels granulats et/ou additifs sont sous forme de poudres et de grains. Après mélange avec de l’eau, ou étape dite de gâchage, on obtient une pâte, ou mortier humide, qui peut être déposée sur un substrat.
[0005] L’invention concerne plus particulièrement les mortiers -colles pour colles à carrelage.
[0006] Dans ce cas, le mortier humide est déposé sur un substrat afin d’assurer la fixation du carrelage à ce dernier.
[0007] En particulier, la fixation est assurée par séchage du mortier humide pour former un mortier séché.
[0008] Une fois cette fixation assurée, il n’existe cependant pas aujourd’hui de solution pleinement satisfaisante afin de la rompre, par exemple pour remplacer un carrelage. A cette fin, les possibilités ouvertes aux utilisateurs sont soit de casser le mortier, ce qui s’avère être une opération laborieuse et difficile, soit de recouvrir un carrelage existant avec par exemple, un nouveau carrelage, de la peinture, une résine ou du béton ciré.
[0009] Du carrelage clipsable, appliqué sans aucune composition adhésive, est disponible commercialement. Cependant, bien qu’aisément appliqué, ce type de carrelage demeure chère et requière un sol lisse. Il ne convient en outre pas pour une utilisation sur des murs. Selon les utilisateurs, son emploi est par ailleurs compliqué lors de la découpe et d’éventuelles réparations ; il serait également moins résistant qu’un carrelage habituel.
[0010] Ainsi, il existe un besoin de disposer de matériaux de construction, et en particulier de mortiers, versatiles, offrant la possibilité de changer une décoration, de faciliter le recyclage des matériaux employés et même d’utiliser ceux-ci à nouveau, par exemple dans le cadre d’une économie circulaire. Ces matériaux devraient en outre offrir des propriétés et une utilisation comparables à celles attendues des matériaux habituellement utilisés. [0011] La présente invention a pour but de répondre à ces besoins en proposant des matériaux présentant des propriétés de désassemblages aisément mises en œuvre. Dans le cas des mortiers, ces propriétés de désassemblage peuvent être atteintes par dégradation des propriétés d’adhésion du mortier.
[0012] Dans le domaine des adhésifs, il est connu que l’adhésion peut être dégradée par différent types de stimuli tels que thermique (par chauffage ou refroidissement), électrique, radiatif, mécanique ou enzymatique.
[0013] Pour une application à des mortiers, il est cependant nécessaire que la dégradation soit irréversible ou au moins dure suffisamment longtemps pour permettre à un utilisateur de retirer les tuiles de carrelage.
[0014] Le document « Microwave dielectric heating to disassemble a modified cementitious joint » de J. Ahn publié dans Materials and structures, vol. 46, no. 12, pp. 2077-2090 en 2013 décrit un chauffage de mortier à des températures supérieures à 300 °C afin de dégrader ses propriétés d’adhésion. Cette technique a notamment été employée pour dégrader du ciment et recycler des agrégats de béton comme le décrit le document « Assessment of a microwave-assisted recycling process for the recovery of high-quality aggregates from concrete waste » de K. Bru et al. Publié dans International Journal of Mineral Processing, vol. 126, pp. 90-98, publié en 2014.
[0015] Cela requiert cependant des températures trop élevées pour être aisément mis en œuvre par tout utilisateur dans le cadre d’une application au désassemblage d’un carrelage.
[0016] La demande de brevet EP0994222 Al décrit une méthode de désassemblage de tuiles de carrelage sur un lit de mortier, réalisée à plat et nécessitant une rampe de chauffe élevée. Le désassemblage provient ici de la dilatation du carrelage sous l’effet du gradient de température entre le carrelage et le mortier. Cette méthode requiert cependant un appareil spécifique, qui encore une fois, complique sa mise en œuvre par un utilisateur.
[0017] La présente invention a pour objectif de remédier à tout ou partie des inconvénients de l’art antérieur, notamment ceux exposés ci-avant, en proposant une solution qui permette de dégrader les propriétés d’adhésion d’un mortier afin de réaliser un désassemblage aisé, par exemple, d’un carrelage.
[0018] A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention concerne une composition sèche de mortier, notamment de mortier-colle pour colle à carrelage, comprenant un liant minéral et au moins un matériau thermiquement expansible.
[0019] Une telle composition selon l’invention trouve son intérêt, notamment, dans le fait qu’elle permette une expansion du matériau thermiquement expansible, et donc du mortier sec sous l’effet d’un chauffage, ladite expansion menant à un stress mécanique au sein du mortier, jusqu’à sa rupture. La rupture sous l’effet d’un chauffage est donc provoquée à des températures moindres que pour les mortiers de l’art antérieur.
[0020] De tels matériaux thermiquement expansibles sont connus, notamment sous la forme de particules thermiquement expansibles, de graphite thermiquement expansible ou d’argiles thermiquement expansibles.
[0021] Les particules thermiquement expansibles possèdent une coque thermoplastique contenant des hydrocarbures. Lorsqu’elles sont chauffées, l’amollissement de la coque combiné à la vaporisation du cœur d’hydrocarbure mène à une expansion du volume des particules.
[0022] De telles particules sont notamment décrites dans le brevet US 3,615,972 et sont aujourd’hui rendues disponibles commercialement par les sociétés Expancel Nobel Industries et Mastumoto Yushi Seiyaku.
[0023] Ces particules, selon la nature de leur coque et de leur cœur, peuvent présenter une expansion pour un chauffage à partir de 80 °C.
[0024] Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le matériau thermiquement expansible est un graphite thermiquement expansible.
[0025] Le graphite thermiquement expansible est connu pour son utilisation comme retardateur de flamme et notamment décrit dans « Expandable graphite as an intumescent flame retardant in polyisocyanurate-polyurethane foams » par M. Modesti et al. dans Polymer Degradation and Stability, vol. 77, no. 2, pp. 195-202 en 2002.
[0026] Dans un graphite thermiquement expansible, des molécules, généralement contenant du soufre, telles que des ions hydrogénosulfates ou l’acide sulfurique, sont intercalées entre les couches de graphite. Lors du chauffage, le passage à l’état gazeux de ces molécules entraîne une expansion en accordéon des feuillets de graphite.
[0027] Différents graphites thermiquement expansibles sont disponibles commercialement et peuvent présenter une expansion variable en volume et en température à laquelle celle-ci est déclenchée. Cette température peut être d’au moins 110 °C.
[0028] Un graphite thermiquement expansible convenant à l’invention peut être choisi parmi la gamme GrafGuard commercialisée par la société NeoGraf, les références EG- 110-230 et EG- 180-250 commercialisés par la société ACS Materials, 808121 par la société Sigma-Aldrich ou Blahgraphit par la société AMG Graphite GK. De préférence, le graphite thermiquement expansible mise en œuvre dans une composition selon l’invention est le graphite de référence Blahgraphit commercialisé par la société AMG Graphite GK. [0029] Le graphite thermiquement expansible peut être présent dans une composition selon l’invention dans une teneur comprise de 0,3 % à 10 % en poids, en particulier de 0,4 % à 7 % en poids et de préférence de 0,5 % à 5 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
[0030] Comme démontré dans les exemples ci-dessous, une teneur en graphite thermiquement expansible faible, c’est-à-dire inférieure à 0,3 % en poids, en particulier inférieure à 0,4 % en poids et de préférence inférieure à 0,5 % en poids par rapport au poids total d’une composition selon l’invention, complique l’opération de désassemblage car elle requiert un temps de chauffage plus long et une dépense énergétique plus élevée.
[0031] De même, une teneur en graphite thermiquement expansible élevée, c’est-à-dire supérieure à 10 % en poids, en particulier supérieure à 7 % en poids et de préférence supérieure à 5 % en poids par rapport au poids total d’une composition selon l’invention, peut compromettre les propriétés d’adhésion de ladite composition.
[0032] Le liant minéral dans une composition selon l’invention peut être un liant hydraulique.
[0033] En particulier, le liant hydraulique est choisi parmi les ciments Portland, notamment de type CEM I ou CEM II, les ciments bélitiques, les ciments alumineux, les ciments sulfoalumineux, les ciments de mélanges pouzzolaniques, la chaux hydratée, les laitiers, les métakaolins, les cendres volantes, les sources de sulfate de calcium et les mélanges de deux ou plus de ces liants.
[0034] Par « ciment Portland », on entend désigner les ciments de type CEM I ou CEM II, tels que définis dans la norme EN 197-1. Un ciment CEM I comprend au moins 95 % en poids de clinker, tandis qu’un ciment CEM II comprend au moins 65 % en poids de clinker et au plus 35 % en poids d’au moins un des composés suivants : laitier de haut-fourneau, fumée de silice, pouzzolane, cendres volantes, schiste calciné et calcaire. Un ciment CEM II peut être privilégié en raison de sa plus faible empreinte carbone.
[0035] Un laitier est un sous-produit d’un procédé industriel mettant en œuvre la fusion d’une matière de départ, fusion destinée à séparer des métaux d’une phase d’oxydes, cette dernière étant appelée « laitier ». L’utilisation de laitier permet de réduire l’empreinte carbone de la composition, et donc du procédé, en comparaison avec l’utilisation d’un ciment.
[0036] Le laitier peut être granulé, au sens où il a subi une trempe thermique à l’eau ayant pour conséquence l’obtention de grains en général majoritairement amorphes. Le laitier granulé est ensuite broyé afin de le rendre plus actif. Le laitier dans une composition selon l’invention est donc un laitier granulé broyé.
[0037] De préférence le laitier est un laitier de haut-fourneau granulé broyé. Un tel laitier, utilisé en tant que liant, présente l’avantage d’être insensible à une attaque sulfatique externe. [0038] Le laitier (notamment le laitier de haut-fourneau granulé broyé) est de préférence activé.
[0039] Le liant comprend alors, en plus du laitier, un activateur. On entend ici par activateur un composé activateur (qui améliore la prise et/ou le durcissement du laitier) ou, collectivement, un mélange de tels composés. La proportion totale d’activateur dans le liant est de préférence comprise de 1 à 20 %, notamment de 2 à 15% en poids.
[0040] L’activateur est de préférence choisi dans le groupe formé par : les bases (notamment les hydroxydes de métaux alcalins, les silicates de métaux alcalins et les carbonates de métaux alcalins) ; les phosphates, en particulier les sels dérivés de l’acide phosphorique tels que les polyphosphates de métaux alcalins, notamment choisis parmi le sodium, le potassium et/ou le lithium, on peut citer par exemple le tripolyphosphate de sodium ; les microparticules de laitier d’une finesse supérieure ou égale à 6000 Blaine ; les microparticules de carbonate de calcium et/ou de magnésium, d’hydrates de silicate de calcium ou d’hydrates de silicate d’aluminium ; les laitiers alumineux granulés broyés ; les sources de sulfate de calcium (notamment le gypse, l’hémihydrate ou l’anhydrite) ; les sulfates, halogénures, nitrates ou carboxylates, de métaux alcalins ; le ciment Portland ; la chaux ; et les mélanges d’au moins deux de ces composés.
[0041] Selon un mode de réalisation préféré, l’activateur comprend des microparticules de laitier d’une finesse supérieure ou égale à 6000 Blaine, notamment comprise entre 6000 et 15000 Blaine, en une teneur comprise de 1 à 35 %, notamment de 5 à 15 %, par rapport au poids total de liant. L’activateur peut en outre comprendre au moins un des composés suivants : une base, notamment choisie parmi les hydroxydes, carbonates et silicates, de métaux alcalins et/ou alcalino-terreux, en une teneur totale d’au plus 1 %, notamment comprise de 0,2 à 0,4 %, par rapport au poids total de liant ; une source de sulfate de calcium ; des sulfates de métaux alcalins, en une teneur totale d’au plus 1 %, notamment comprise de 0,2 à 0,4 %, par rapport au poids total de liant ; du ciment Portland, un ciment alumineux ou un ciment sulfoalumineux, en une teneur totale d’au plus 4 % par rapport au poids total de liant.
[0042] Selon un autre mode de réalisation préféré, l’activateur comprend des microparticules de carbonate de calcium et/ou de magnésium, d’hydrates de silicate de calcium ou d’hydrates de silicate d’aluminium, dont la surface spécifique BET (azote) est supérieure à 1 m2/g et le diamètre moyen est inférieur à 5 pm. L’activateur peut en outre comprendre au moins un des composés suivants : une base, notamment choisie parmi les hydroxydes, carbonates et silicates, de métaux alcalins et/ou alcalino-terreux, en une teneur totale d’au plus 1 %, notamment comprise de 0,2 à 0,4 %, par rapport au poids total de liant ; une source de sulfate de calcium ; des sulfates de métaux alcalins, en une teneur totale d’au plus 1 %, notamment comprise de 0,2 à 0,4 %, par rapport au poids de liant ; du nitrate de calcium, du formiate de calcium, du ciment Portland, un ciment alumineux ou un ciment sulfoalumineux, en une teneur totale d’au plus 5 % par rapport au poids total de liant.
[0043] Selon encore un autre mode de réalisation préféré, l’activateur comprend un laitier alumineux granulé broyé, notamment dont la composition chimique comprend de 30 à 60 % en poids d’alumine, de 5 à 25 % en poids de silice et de 20 à 40 % en poids de chaux, l’alumine étant le constituant le plus abondant. Le laitier alumineux granulé broyé est de préférence issu du recyclage par fusion totale de catalyseurs utilisés pour la désulfuration des produits pétroliers, notamment de catalyseurs à base de molybdène et/ou de cobalt. L’activateur peut en outre comprendre au moins un des composés suivants : une base, notamment choisie parmi les hydroxydes, carbonates et silicates, de métaux alcalins et/ou alcalino-terreux, en une teneur totale d’au plus 2 % par rapport au poids total de liant ; une source de sulfate de calcium ; des sulfates de métaux alcalins, en une teneur totale d’au plus 2 % par rapport au poids total de liant ; du ciment Portland, un ciment alumineux ou un ciment sulfoalumineux, en une teneur totale d’au plus 2 % par rapport au poids total de liant.
[0044] Dans un mode de réalisation particulier de l’invention, une composition sèche de mortier selon l’invention comprend un ciment Portland en tant que liant minéral, en particulier dans une teneur comprise de 10 % à 50 % en poids et de préférence comprise de 20 % à 40 % en poids par rapport au poids total de la composition.
[0045] Dans un autre mode de réalisation particulier de l’invention, le liant minéral est un liant comprenant, notamment consistant en, du ciment Portland, du ciment alumineux et une source de sulfate de calcium. On parle alors de liant ternaire.
[0046] Selon ce mode de réalisation, la source de sulfate de calcium peut être choisie parmi le gypse, l’hémihydrate de sulfate de calcium, l’anhydrite de sulfate de calcium et leurs mélanges, et de préférence la source de sulfate de calcium est un mélange d’hémihydrate de sulfate de calcium et d’anhydrite de sulfate de calcium.
[0047] Dans ce mode de réalisation, selon une première alternative préférée, le ciment Portland peut être présent dans une teneur comprise de 2 % à 10 % en poids, en particulier de 3 % à 9 % en poids et de préférence de 5 % à 8 % en poids par rapport au poids total de la composition.
[0048] Dans ce mode de réalisation, selon la première alternative préférée, le ciment alumineux peut être présent dans une teneur comprise de 10 % à 25 % en poids, et de préférence de 15 % à 20 % en poids par rapport au poids total de la composition.
[0049] Dans ce mode de réalisation, selon la première alternative préférée, la source de sulfate de calcium peut être présente dans une teneur comprise de 2 % à 10 % en poids, en particulier de 4 % à 9 % en poids et de préférence de 6 % à 8,5 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
[0050] En d’autres termes, selon la première alternative préférée, une composition selon l’invention peut comprendre au moins une des caractéristiques suivantes : a) le ciment Portland est présent dans une teneur comprise de 2 % à 10 % en poids, en particulier de 3 % à 9 % en poids et de préférence de 5 % à 8 % en poids par rapport au poids total de la composition, b) le ciment alumineux est présent dans une teneur comprise de 10 % à 25 % en poids, et de préférence de 15 % à 20 % en poids par rapport au poids total de la composition, et/ou c) la source de sulfate de calcium peut être présente dans une teneur comprise de 2 % à 10 % en poids, en particulier de 4 % à 9 % en poids et de préférence de 6 % à 8,5 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
[0051] Dans ce mode de réalisation, selon une deuxième alternative préférée, le ciment alumineux peut être présent dans une teneur comprise de 30 % à 60 % en poids, et de préférence comprise de 35 % à 55 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
[0052] Dans ce mode de réalisation, selon la deuxième alternative préférée, le ciment Portland peut être présent dans une teneur comprise de 10 % à 25 % en poids, en particulier de 11 % à 23 % en poids, et de préférence de 12 % à 20 % en poids par rapport au poids total de la composition.
[0053] Dans ce mode de réalisation, selon la deuxième alternative préférée, la source de sulfate de calcium peut être présente dans une teneur comprise de 10 % à 30 % en poids, en particulier de 11 % à 27 % en poids et de préférence de 15 % à 25 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
[0054] En d’autres termes, selon la deuxième alternative préférée, une composition selon l’invention peut comprendre au moins une des caractéristiques suivantes : a) le ciment alumineux est présent dans une teneur comprise de 30 % à 60 % en poids, et de préférence comprise de 35 % à 55 % en poids, par rapport au poids total de la composition, b) le ciment Portland est présent dans une teneur comprise de 10 % à 25 % en poids, en particulier de 11 % à 23 % en poids, et de préférence de 12 % à 20 % en poids par rapport au poids total de la composition, et/ou c) la source de sulfate de calcium est présente dans une teneur comprise de 10 % à 30 % en poids, en particulier de 11 % à 27 % en poids et de préférence de 15 % à 25 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
[0055] Dans ce mode de réalisation, selon la deuxième alternative préférée, une composition selon l’invention peut être contenir au plus 0,1 % en poids de granulats, en particulier elle peut contenir moins de 0,01 % granulats, par rapport au poids total de la composition, et de préférence, la composition selon l’invention peut être dénuée de granulats.
[0056] Cette deuxième alternative est particulièrement intéressante en termes de propriétés d’adhésion mais également car elle permet un désassemblage encore plus rapide tout en chauffant à une température moindre comme démontré dans les exemples ci-dessous.
[0057] Une composition selon l’invention peut également comprendre des charges, des fillers, du sable et/ou des granulats.
[0058] Les charges peuvent être des charges allégeantes de faible densité, minérales ou organiques telles que la perlite expansée, la vermiculite expansée, les billes de verre expansé, les microsphères creuses de verre, les cénosphères, les argiles expansées, les schistes expansés, les pierres ponces, le polystyrène expansé.
[0059] Les fillers sont classiquement de type dolomitiques, siliceux, calcaires et/ou silico-calcaires et présentent une granulométrie comprise allant jusqu'à 150 pm.
[0060] Les granulats ou sables dont la granulométrie varie entre 100 pm et 5 mm permettent d’influencer l'épaisseur, la dureté, l'aspect final et la perméabilité de la composition selon l’invention.
[0061] Une composition selon l’invention peut également comprendre au moins un accélérateur et/ou au moins un retardateur. La teneur totale du ou des accélérateur(s) et du ou des retardateur(s) est de préférence comprise de 0,001 % à 1,0 % en poids par rapport au poids total de la composition. Une composition selon l’invention comprend avantageusement à la fois au moins un accélérateur et au moins un retardateur, de manière à contrôler à la fois la prise et le durcissement du ciment.
[0062] Les accélérateurs convenant à l’invention sont par exemple les sels alcalins tels que les sulfates et carbonates de lithium ou de potassium, ou les sels organiques tels que le formiate de calcium.
[0063] La teneur totale d’accélérateur(s) dans une composition selon l’invention est de préférence comprise de 0,001 % à 0,1 % en poids par rapport au poids total de la composition. [0064] Les retardateurs convenant à l’invention sont par exemple les acides carboxyliques tels que les acides tartrique ou citrique, et leurs sels.
[0065] La teneur totale de retardateur(s) dans une composition selon l’invention est comprise de 0,01 % à 1,0 % en poids par rapport au poids total de la composition.
[0066] Une composition selon l’invention peut en outre comprendre au moins un autre additif choisi parmi les agents rhéologiques tels que les plastifiants et les superplastifiants ; les agents de protection biocides ; les poudres de polymère redispersibles ; les agents rétenteurs d’eau ; les agents entraîneurs d’air ; les agents épaississants ; les agents dispersants et les pigments.
[0067] Les agents épaississants et les agents rétenteurs d’eau convenant à l’invention sont par exemple les éthers de cellulose et les éthers d’amidon. Ils peuvent être compris dans une composition selon l’invention dans une teneur comprise de 0,05 % à 0,10 % en poids par rapport au poids total de la composition.
[0068] Les poudres de polymère redispersibles convenant à l’invention sont par exemple les poudres de polymères obtenus à partir d’au moins un monomère choisi parmi les esters vinyliques (en particulier les esters vinyliques d’acides carboxyliques, ramifiés ou non, comprenant de 1 à 15 atomes de carbone), les (méth)acrylates (en particulier les (méth)acrylates d’alcools comprenant de 1 à 10 atomes de carbone), les acides (méth)acryliques, les vinyles aromatiques, les alcènes tels que l’éthylène ou le propylène, les diènes et les halogénures de vinyle.
[0069] En particulier, les poudres de polymère redispersibles convenant à l’invention sont choisies parmi les poudres de polymères obtenus à partir d’au moins deux des monomères cités précédemment, de préférence parmi les poudres des copolymères choisis parmi : les copolymères acétate de vinyle-éthylène, les copolymères ester de vinyle-éthylène-chlorure de vinyle ,les copolymères acétate de vinyle, les copolymères acétate de vinyle-acrylate, copolymères de méthacrylate de méthyle avec l'acrylate de n-butyle et/ou l'acrylate de 2-éthylhexyle, copolymères de méthacrylate de méthyle avec le 1,3-butadiène, copolymères chlorure de vinyle- éthylène, copolymères chlorure de vinyle-acrylate, copolymères styrène-butadiène, copolymères styrène-acrylate, terpolymères acétate de vinyle-acide (méth)acrylique-éthylène.
[0070] La teneur en poudres de polymère redispersibles dans une composition selon l’invention est de préférence comprise de 0,2 % à 2,0 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
[0071] Ainsi, une composition selon l’invention peut comprendre au moins un additif choisi parmi les retardateurs ; les accélérateurs tels que le formiate de calcium ; les agents rhéologiques tels que les plastifiants et les superplastifiants ; les agents de protection biocides ; les poudres de polymère redispersibles telles que les poudres de polymères obtenus à partir d’au moins un monomère choisi parmi les esters vinyliques, les (méth) acrylates, les acides (méth)acryliques, les vinyles aromatiques, les alcènes, les diènes et les halogénures de vinyle ; les agents rétenteurs d’eau ; les agents entraîneurs d’air ; les agents épaississants tels que les éthers de cellulose et les éthers d’amidon ; les agents dispersants et les pigments, en particulier le ou les additif(s) est (sont) présent(s) dans une teneur comprise de 0,01 % à 6 % en poids et de préférence de 0,1 % à 4 % en poids par rapport au poids total de la composition.
[0072] La présente invention porte également sur des matériaux de construction, en particulier des mortiers-colle ou adhésifs pour carreaux, obtenus par gâchage d’une composition sèche de mortier selon l’invention avec de l’eau.
[0073] Les adhésifs ainsi obtenus présentent un durcissement à court terme (c’est-à-dire au bout de 24 heures) très satisfaisant. Les performances en termes de force d’adhésion des adhésifs selon la présente invention répondent aux spécifications permettant d’être classé au moins Cl, de préférence C2, selon la norme EN 12004 :2007.
[0074] La présente invention se rapporte également, selon un deuxième aspect, à un procédé de fixation d’un carrelage sur un substrat comprenant successivement : a) le mélange de la composition sèche selon l’invention avec de l’eau de manière à obtenir un mortier humide, b) l’application du mortier humide sur ledit substrat, et c) l’application des carreaux dudit carrelage sur ledit substrat.
[0075] Dans un mode de réalisation particulier du procédé de fixation selon l’invention, une quantité d’eau comprise de 15 % à 40 % en poids, et de préférence de 20 % à 35 % en poids, par rapport au poids total du mortier humide est introduite dans le mélange de l’étape a).
[0076] Enfin, la présente invention concerne également un procédé de désassemblage d’un carrelage obtenu selon un procédé de fixation selon l’invention, comprenant une étape de chauffage du mortier à une température comprise de 80 °C à 300 °C, en particulier de 85 °C à 250 °C, et de préférence de 90 °C à 225 °C, ladite étape de chauffage étant notamment réalisée au moyen d’un pistolet à chaleur, de micro-ondes ou par induction.
Exemples
[0077] Des formulations de colle à carrelage comprenant un liant minéral et un matériau thermiquement expansible ont été préparées en mélangeant les différents constituants selon le tableau 1 ci-dessous, où sont détaillés les composés constituants les différentes compositions mises en œuvre, en pourcentage en poids selon le poids total de la composition sèche, et concernant la quantité d’eau ajoutée, en pourcentage en poids par rapport à le poids total de la composition finale.
[Tableau 1] [0078] Les compositions sèches des exemples ci-dessus sont mélangées à l’aide d’un mélangeur rotatif comprenant un récipient tournant sur lui-même ainsi que le long d’un plateau de rotation, pendant 1 minute à une vitesse de 800 tours par minute.
[0079] L’eau est ensuite ajoutée au récipient et la pâte formée est mélangée pendant 1 minutes à une vitesse de 800 tours par minutes. [0080] La composition obtenue est laissée à reposer pendant 2 minutes pendant lesquelles les parois du récipient sont grattées afin de replacer l’intégralité de la pâte au centre de celui-ci.
[0081] La pâte est ensuite mise à mélanger une nouvelle fois pendant 1 minute à une vitesse de 800 tours par minute.
[0082] Les échantillons correspondant aux exemples sont préparés selon la norme pour colles à carrelage EN 12004 :2017, à partir d’une demi-dalle de béton recouverte pour moitié de la composition comparative détaillée dans le tableau 1 et, sur l’autre moitié, d’une des compositions des exemples selon l’invention.
[0083] Des tuiles de carrelages de 5 cm2 ont été déposées sur la composition de mortier après ajout d’eau. [0084] Après 7 jours, des tests de désassemblage ont été réalisés en chauffant certains échantillons à l’aide d’un pistolet à chaleur placé à 10 cm du mortier. La température de la tuile est mesurée à l’aide d’un thermomètre à infrarouges.
[0085] Ces tests démontrent que les compositions des exemples 1 et 2 selon l’invention permettent un désassemblage des tuiles sur la dalle de béton. Dans ces exemples, l’expansion du graphite a mené à un désassemblage total, sans aucune adhésion restante. Le désassemblage s’est produit de manière douce, c’est-à-dire sans éjection de la tuile et en permettant de récupérer la tuile de carrelage à la main.
[0086] Il a été observé qu’une rupture se produit au milieu de la couche de mortier, puisque des restes de composition de mortier apparaissent à la fois sur la dalle de béton et sur la tuile de carrelage. Cela démontre une bonne mouillabilité de la pâte de mortier et un bon transfert de celle-ci à la tuile de carrelage.
[0087] Les restes de composition de mortier peuvent être totalement enlevés en prolongeant le chauffage de la dalle de béton et/ou de la tuile de carrelage. Lorsque ces restes sont chauffés, l’expansion du graphite continue. Le mortier ainsi chauffé peut-être aisément retiré après 2 minutes de chauffage à l’aide d’un pistolet à chaleur placé à 10 cm de celui-ci, ou après un temps plus réduit si le pistolet à chaleur est placé à une distance inférieure à 10 cm du mortier. A l’issue de ce chauffage, le mortier ne présente plus aucune propriété d’adhésion.
[0088] Ce désassemblage est réalisé dans un temps suffisamment court pour être mis en œuvre aisément.
[0089] L’exemple comparatif n’a pas pu donner lieu à un désassemblage et ainsi il n’a pas été possible de récupérer la tuile de carrelage à la main à l’issue du test.
[0090] Des tests d’adhésion ont été réalisés après 28 jours selon la norme EN 12004 :2017, à température ambiante et après action de la chaleur, c’est-à-dire un chauffage à 70°C.
[0091] Les compositions des exemples 1 et 2 selon l’invention présentent au moins une adhésion satisfaisante à température ambiante, c’est-à-dire une adhérence par traction d’au moins 0,5 MPa, correspondant à un mortier-colle de classe CL
[0092] La composition de l’exemple 1 selon l’invention présente également une adhésion après chauffage d’au moins 0,5 MPa, satisfaisante pour un mortier-colle de classe CL
[0093] Les exemples ci-dessus démontrent donc qu’une composition de mortier selon l’invention permet un désassemblage par chauffage aisé d’une tuile de carrelage sur une dalle de béton tout en conservant des propriétés d’adhésion satisfaisantes en conditions normales d’utilisation. [0094] La comparaison de l’exemple 1 et de l’exemple comparatif, de composition similaire mais dénuée de matériau thermiquement expansible, démontre qu’une composition selon l’invention, contenant un matériau thermiquement expansible, conserve des propriétés d’adhésion au moins égales à celles d’une composition comparable dénuée d’un tel matériau, tout en permettant un désassemblage aisé.
[0095] D’autres compositions d’exemples ont été formulées et testées selon les protocoles décrits pour les exemples précédents, celles-ci ainsi que les résultats des tests sont présentés dans le tableau 2 ci-dessous.
[Tableau 2]
[0096] Les tests réalisés démontrent que chacune des compositions des exemples 3, 4 et 5 selon l’invention permet un désassemblage des tuiles sur la dalle de béton similaire qualitativement à celui des exemples 1 et 2 selon l’invention.
[0097] Pour les exemples 3 et 4 selon l’invention, ce désassemblage est réalisé dans un temps plus court que celui des exemples 1 et 2. Ces exemples permettent donc une utilisation particulièrement facilitée.
[0098] L’exemple 5 démontre qu’une composition contenant une teneur plus faible en matériau thermiquement expansible permet tout de même d’obtenir un désassemblage d’une tuile de carrelage tout en conservant des propriétés d’adhésion intéressantes. Une telle composition trouve son intérêt en ce qu’elle permet de diminuer le coût de la composition sèche de mortier. [0099] Toutes les compositions des exemples selon l’invention présentent au moins une adhésion satisfaisante à température ambiante, c’est-à-dire une adhérence par traction d’au moins 0,5 MPa, correspondant à un mortier-colle de classe Cl. Les compositions des exemples 3, 4 et 5 présentent même une adhésion à température ambiante satisfaisante pour un mortier-colle de classe C2, c’est-à-dire d’au moins 1 MPa.
[0100] Les compositions des exemples 3, 4 et 5 selon l’invention présentent également une adhésion après chauffage d’au moins 1 MPa, satisfaisante pour un mortier-colle de classe C2.
[0101] Les exemples ci-dessus démontrent donc qu’une composition de mortier selon l’invention permet un désassemblage par chauffage aisé d’une tuile de carrelage sur une dalle de béton tout en conservant des propriétés d’adhésion satisfaisantes en conditions normales d’utilisation.
[0102] La composition de l’exemple 4 est particulièrement avantageuse permet d’obtenir d’excellentes propriétés d’adhésion tout en offrant un désassemblage particulièrement aisé, requérant peu de temps et de chauffage.

Claims

Revendications
1. Composition sèche de mortier-colle pour colle à carrelage, comprenant un liant minéral et au moins un matériau thermiquement expansible.
2. Composition selon la revendication précédente, pour formation de mortier séché apte à être expansé jusqu’à sa rupture par un chauffage à une température comprise de 80 °C à 300 °C.
3. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le liant minéral est un liant hydraulique, en particulier choisi parmi les ciments Portland, notamment de type CEM I ou CEM II, les ciments bélitiques, les ciments alumineux, les ciments sulfoalumineux, les ciments de mélanges pouzzolaniques, la chaux hydratée, les laitiers, les métakaolins, les cendres volantes, les sources de sulfate de calcium et les mélanges de deux ou plus de ces liants.
4. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le liant minéral est un ciment Portland, en particulier présent dans une teneur comprise de 10 % à 50 % en poids et de préférence comprise de 20 % à 40 % en poids par rapport au poids total de la composition.
5. Composition selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le liant minéral est un liant comprenant, notamment consistant en, du ciment Portland, du ciment alumineux et une source de sulfate de calcium.
6. Composition selon la revendication précédente, dans laquelle la source de sulfate de calcium est choisie parmi le gypse, l’hémihydrate de sulfate de calcium, l’anhydrite de sulfate de calcium et leurs mélanges, et de préférence la source de sulfate de calcium est un mélange d’hémihydrate de sulfate de calcium et d’anhydrite de sulfate de calcium.
7. Composition selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, dans laquelle le ciment Portland est présent dans une teneur comprise de 2 % à 10 % en poids, en particulier de 3 % à 9 % en poids et de préférence de 5 % à 8 % en poids par rapport au poids total de la composition.
8. Composition selon l’une quelconque des revendications 5 à 7, dans laquelle le ciment alumineux est présent dans une teneur comprise de 10 % à 25 % en poids, et de préférence de 15 % à 20 % en poids par rapport au poids total de la composition.
9. Composition selon l’une quelconque des revendications 5 à 8, dans laquelle la source de sulfate de calcium est présente dans une teneur comprise de 2 % à 10 % en poids, en particulier de 4 % à 9 % en poids et de préférence de 6 % à 8,5 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
10. Composition selon l’une quelconque des revendications 5 ou 6, ladite composition comprenant au moins une des caractéristiques suivantes : a. le ciment alumineux est présent dans une teneur comprise de 30 % à 60 % en poids et de préférence comprise de 35 % à 55 % en poids par rapport au poids total de la composition, b. le ciment Portland est présent dans une teneur comprise de 10 % à 25 % en poids, en particulier de 11 % à 23 % en poids, et de préférence de 12 % à 20 % en poids par rapport au poids total de la composition, et/ou c. la source de sulfate de calcium est présente dans une teneur comprise de 10 % à 30 % en poids, en particulier de 11 % à 27 % en poids et de préférence de 15 % à 25 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
11. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le matériau thermiquement expansible est un graphite thermiquement expansible.
12. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle le matériau thermiquement expansible est présent dans une teneur comprise de 0,3 % à 10 % en poids, en particulier de 0,4 % à 7 % en poids et de préférence de 0,5 % à 5 % en poids, par rapport au poids total de la composition.
13. Composition selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un additif choisi parmi les retardateurs ; les accélérateurs tels que le formiate de calcium ; les agents rhéologiques tels que les plastifiants et les superplastifiants ; les agents de protection biocides ; les poudres de polymère redispersibles telles que les poudres de polymères obtenus à partir d’au moins un monomère choisi parmi les esters vinyliques, les (méth)acrylates, les acides (méth) acryliques, les vinyles aromatiques, les alcènes, les diènes et les halogénures de vinyle ; les agents rétenteurs d’eau ; les agents entraîneurs d’air ; les agents épaississants tels que les éthers de cellulose et les éthers d’amidon ; les agents dispersants et les pigments, en particulier le ou les additif(s) est (sont) présent(s) dans une teneur comprise de 0,01 % à 6 % en poids et de préférence de 0,1 % à 4 % en poids par rapport au poids total de la composition.
14. Procédé de fixation d’un carrelage sur un substrat, comprenant successivement : a. le mélange de la composition sèche selon l’une quelconque des revendications précédentes avec de l’eau de manière à obtenir un mortier humide, b. l’application du mortier humide sur ledit substrat, et c. l’application des carreaux dudit carrelage sur ledit substrat.
15. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel est introduit dans le mélange de l’étape a) une quantité d’eau comprise de 15 % à 40 % en poids et de préférence de 20 % à 35 % en poids, par rapport au poids total du mortier humide.
16. Procédé de désassemblage d’un carrelage obtenu selon l’une quelconque des revendications 14 et 15, comprenant une étape de chauffage du mortier à une température comprise de 80 °C à 300 °C, en particulier de 85 °C à 250 °C et de préférence de 90 °C à 225 °C, ladite étape de chauffage étant notamment réalisée au moyen d’un pistolet à chaleur, de micro-ondes ou par induction.
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