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WO2013104031A1 - Liant pour enduit de mur intérieur - Google Patents

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Publication number
WO2013104031A1
WO2013104031A1 PCT/BE2013/000002 BE2013000002W WO2013104031A1 WO 2013104031 A1 WO2013104031 A1 WO 2013104031A1 BE 2013000002 W BE2013000002 W BE 2013000002W WO 2013104031 A1 WO2013104031 A1 WO 2013104031A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
weight
less
particle size
quicklime
plaster
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/BE2013/000002
Other languages
English (en)
Inventor
Philippe Dumont
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEW LIME DEVELOPMENT SPRL
Original Assignee
NEW LIME DEVELOPMENT SPRL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEW LIME DEVELOPMENT SPRL filed Critical NEW LIME DEVELOPMENT SPRL
Priority to EP13702319.8A priority Critical patent/EP2802546A1/fr
Publication of WO2013104031A1 publication Critical patent/WO2013104031A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B11/00—Calcium sulfate cements
    • C04B11/28—Mixtures thereof with other inorganic cementitious materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/14—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing calcium sulfate cements
    • C04B28/145—Calcium sulfate hemi-hydrate with a specific crystal form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • 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
    • C04B2111/00689—Pointing or jointing materials of the setting type

Definitions

  • the present invention relates to a composition for the preparation of an interior wall coating (not exposed to rain) comprising as binder an intimate mixture of hydrated lime and plaster.
  • the slaked lime or calcium hydroxide is prepared by extinction of quicklime or calcium oxide.
  • the hydrated lime obtained will have very variable properties.
  • the BET specific surface area of the hydrated lime may vary between 7 and 70 m 2 / g, while the size of the micelles may vary for example from a few microns to 100 microns or more.
  • Calcium hydroxide has a lamellar structure, which gives it a high degree of plasticity, thus making it possible to obtain very water-rich and very creamy calcium hydroxide mortars, in which a large quantity of aggregates (for example sand) can be incorporated, while maintaining great maneuverability for the mortar.
  • the composition does not form a binder having both a standard consistency greater than or equal to 0.88 and a plasticity greater than 20 according to standard NBN B13-206.
  • plaster presents in addition to its residual radioactivity problem (due to the radioactivity of the calcium phosphate ore used for the production of phosphoric acid, with phosphogypsum as a byproduct, which after dehydration gives the plaster ), a greenhouse gas emission budget less favorable than that for a lime - sand mixture.
  • the impact "greenhouse gas" of the plaster is far from negligible .
  • the subject of the invention is a composition suitable for the preparation of a suitable binder after the addition of water to the interior wall coating preparation, in particular to the plastering, said coating comprising, on the one hand, (a) as a binding an intimate mixture of hydrated lime and plaster, and secondly (b) a filler, said composition thus comprising hydrated lime, plaster and optionally a filler.
  • Said coating prepared from a composition according to the invention has excellent plasticity and is capable of receiving large amounts of aggregates (for example sand), while maintaining excellent handling and ensuring a gradual grip.
  • the coating thus obtained has good durability and can have a good degree of whiteness.
  • the color of the coating depends, for example fillers and / or dyes added to the coating.
  • the composition according to the invention is a composition advantageously ready for use after mixing with water and advantageous incorporation of aggregate (s) and / or fillers (for example sand), the incorporation of aggregate (s). ) being operated before, during and / or after mixing with water.
  • the composition may optionally comprise one or more aggregates, solid particles, fibers or inert fillers.
  • the composition according to the invention makes it possible to produce monolayer ceilings, the application of the coating being easy (good adhesion to the substrate, adequate setting time and hardening allowing a good smoothing of the wall, etc.).
  • the composition according to the invention allows the incorporation of a high quantity of non-reactive materials or fillers, such as sand, while obtaining a coating. good plastic.
  • the coating according to the invention therefore has a high "sand carrying capacity", ie a high capacity to receive sand while ensuring a good plastic coating, this capacity being defined by the ratio volume mortar / amount of binder (in liter per kg) while maintaining a plasticity as high as possible.
  • the invention therefore particularly relates to a suitable composition after adding water or mixture with a quantity of water for the preparation of a binder in the form of an intimate mixture of hydrated lime and plaster, particularly for the preparation of an interior wall coating, more specifically a plaster coating, said composition comprising an intimate mixture of powdered hydrated lime of average particle size by weight less than ⁇ and plaster (calcium sulfate hemihydrate) powder of average particle size by weight less than ⁇ ; the weight ratio hydrated lime of particle size less than ⁇ / plaster powder having a particle size less than ⁇ being between 1: 0.90 and 1: 0.1, advantageously between 6: 4 and 8: 2, preferably between 6, 5: 3.5 and 7.5: 2.5, the intimate mixture of hydrated lime powder
  • plaster calcium sulphate hemihydrate powder of average particle size by weight less than ⁇ without charge being able to form after addition of water a binder having a standard consistency (E / C) higher or equal to 0.88, advantageously greater than 0.90 and a plasticity greater than 20, but advantageously greater than 23, said standard consistency and said plasticity being measured according to the standard NBN B 13-206.
  • This ratio by weight is determined in dry form.
  • the composition according to the invention is therefore rich in hydrated lime with respect to the amount of plaster.
  • the binder prepared after adding water to a composition according to the invention, but in the absence of filler or additives or after removal of fillers and additives
  • composition according to the invention optionally present in the composition according to the invention, that is to say consisting essentially of hydrated lime, plaster and water present both standard consistency (E / C) greater than or equal to 0.88, in particular greater than 0.90, and a plasticity greater than 20, in particular greater than 23, measured according to standard NBN B 13-206.
  • standard consistency E / C
  • Standard NBN B 13-206 we mean the Belgian standard established for building lime, test methods, Standard Consistency and Plasticity of hydrated lime, by the "Building Lime” Commission of the Belgian Institute for Standardization ( IBN), publication authorized February 6, 1980.
  • the composition may include one or more inert fillers.
  • At least 75% by weight, preferably at least 80% by weight, for example 85% by weight to 99% by weight (for example 90%, 95%, etc.) of the composition according to the invention consists of an intimate mixture of hydrated lime and plaster. This then allows the ceiling to incorporate, at the place of use of the binder, large amounts of various fillers depending on the desired effect or properties.
  • the composition comprises, relative to its dry weight, less than 20% by weight, advantageously less than 15% by weight, preferably less than 10% by weight, in particular less than 5% by weight of hydrated lime with a particle size greater than ⁇ , as well as less than 20% by weight, advantageously less than 15% by weight, preferably less than 10% by weight, in particular less than 5% by weight of plaster of particle size greater than ⁇ .
  • compositions according to the invention with respect to its dry weight, at least 90% by weight, advantageously at least 95% by weight, preferably at least 97% by weight of hydrated lime and plaster present in said composition consists of hydrated lime powder of average particle size by weight less than 50 ⁇ intimately mixed with powdered plaster of average particle size by weight less than 50 ⁇ .
  • said composition is advantageously prepared by mixing quicklime, gypsum (CaSO 4 .2H 2 O) in the presence of water, followed, if appropriate, by a drying step. This extinction step is for example carried out in a mixer-grinder.
  • the intimate mixture of powdered hydrated lime with a mean particle size by weight of less than ⁇ and plaster (calcium sulphate hemihydrate) with a powder of average particle size by weight less than ⁇ without charge is advantageously adapted to form after addition of water, a binder having a standard consistency (E / C) greater than 0.90 and a plasticity greater than 23 measured according to the standard NBN B 13-206.
  • the intimate mixture of hydrated lime powder having a mean particle size by weight of less than ⁇ and plaster (calcium sulphate hemihydrate) powder having a mean particle size by weight of less than ⁇ without charge is adapted to form after adding of water a binder having a standard consistency (W / C) greater than or equal to 0.90, for example equal to or greater than 0.91 and a plasticity greater than 24, for example 25, 26, 27, 28 or more , said standard consistency and said plasticity being measured according to the standard NBN B 13-206.
  • W / C standard consistency
  • composition according to the invention comprise one or more of the following details and / or characteristics,
  • the composition before being mixed with water to form the binder or the coating, has a moisture content of less than 2% by weight, advantageously less than 1% by weight, for example between 0.degree. , 1% and 0.7% by weight; and or
  • the composition is substantially free of particles having a particle size of less than 3 ⁇ , in particular with a particle size of less than 6 ⁇ ; and or the composition comprises at least 5% by weight, advantageously at least 10% by weight of inert filler particles having a fineness modulus of between 2 and 5, advantageously between 2 and 4; and or
  • the composition comprises, as inert particles for filling fine sand or a mixture of inert particles comprising more than 50% by weight of fine sand, the fine sand advantageously having a mean particle size by weight of less than 2 mm, preferably of between 200 ⁇ m. and 1mm; and or
  • the composition comprises a quantity of inert particles of fineness filling of between 2 and 5, advantageously between 2 and 4, adapted so that the volume ratio of binder / volume of inert filler particles is between 1: 7 and 1: 2, advantageously between 1: 6 and 1: 3; and or
  • the composition comprises a quantity of inert or non-reactive fibers in a basic medium.
  • the invention also relates to a process for preparing a composition according to the invention.
  • quicklime is mixed with gypsum (CaSO 4-2H 2 O) in the presence of water; the ratio by weight quicklime / gypsum being between 1: 1.5 and 1: 0.16, said mixing step being carried out so that the mixture is substantially homogeneous and so as to maintain the temperature between about 100 ° C. and 200 ° C., advantageously between 105 ° C. and
  • the stage of extinction of quicklime is advantageously in the presence of a liquid additive at room temperature (20 ° C) and soluble or dispersible (able to be dispersed) in water, for example a silicone compound and / or diethylene glycol.
  • a liquid additive at room temperature (20 ° C) and soluble or dispersible (able to be dispersed) in water, for example a silicone compound and / or diethylene glycol.
  • At least a quantity of quicklime is premixed in a first step with inert particles), the gypsum and a quantity of water (advantageously containing one or more additives adapted to increase the specific surface area of the lime) are then added and mixed. hydrated) with quicklime premixed with inert particles. Thereafter, the mixture obtained is optionally dried, optionally after adding a quantity of quicklime to the mixture resulting from the quicklime / water / gypsum reaction.
  • the step or steps of mixing are carried out in a mill, so as to subject the mixture to grinding.
  • This mill is advantageously provided with means for controlling the temperature.
  • water is added in a controlled manner to the reactive mixture containing quicklime and gypsum to maintain the temperature between about 100 ° C and 200 ° C, preferably between 105 ° C and 170 ° C, preferably between 110 ° C and 160 ° C.
  • the quicklime / gypsum mixture is sieved in order to remove particles having a particle size of less than 3 ⁇ m, in particular with a particle size of less than 5 ⁇ .
  • This sieving operation is advantageously carried out after a drying step.
  • At least a quantity of inert particles of fineness filling of between 2 and 5, advantageously between 2 and 4, is added to the lime / gypsum mixture.
  • quicklime in a first step is premixed with a quantity of inert particles of fineness filling of between 2 and 5, advantageously between 2 and 4, before adding and mixing gypsum, advantageously premixed with a quantity of inert particles of fineness filling of between 2 and 5, advantageously between 2 and 4.
  • quicklime and gypsum are mixed in the presence of a quantity of water of between 10% and 30%, advantageously between 11% and 20% by weight. quick lime.
  • the gypsum or a part thereof and / or load or inert or part thereof controls and / or adjusts the moisture content of the gypsum or a part thereof and / or load or inert or part thereof, before its / their mixing with quicklime.
  • the gypsum and possibly mixed load (s) with quicklime contain) a a quantity of water of between 10% and 30%, advantageously between 11% and 20% by weight of quicklime.
  • the invention finally relates to the use of a composition according to the invention for the preparation of a coating for an inner wall of a building, wall or ceiling.
  • the invention has many advantages, including:
  • Binder composition allowing the incorporation of large amounts of various fillers, mineral, vegetable, synthetic, in order to achieve any type of coating and thus to produce special function coatings, such as insulation, significant thickness, decorative appearance, color, biocides, permeable to water vapor, etc.
  • the measurement of the plasticity of hydrated lime is carried out according to the Belgian standard B 13-206.
  • This plasticity measured according to this standard characterizes the ease with which the material or a mixture containing hydrated lime is used.
  • This method can be applied to lime and plaster mortars mixed or not with an aggregate or mineral or organic filler.
  • the method consists in causing, by standardized shocks, a determined spreading of a fixed volume of hydrated lime paste, plaster, water, and possibly an aggregate of standard initial consistency.
  • the adjustment of the standard consistency (defined by the mass ratio of the water on the binders and possible aggregates "E / C") is to obtain a spread of the paste to a determined diameter on a glass plate after a single shake from the shaking table.
  • Plasticity is conventionally defined as the number of shakes necessary to obtain a spread of the dough to a determined diameter.
  • the standard consistency of a mortar possibly mixed with a filler or an aggregate or an additive is measured by applying the methodology of the standard NBN B 13-206, namely to mix 500g of mortar (measured under dry form) to 500 g of water in a planetary mixer whose substantially cylindrical container has a volume of 5 liters and an internal diameter of about 30 cm and whose axis of rotation of the mixer (rotational movement on itself for the drummer accompanied by a planetary movement about the axis of the container) is about 3 cm away from the axis of the container.
  • the speed of rotation of the beater about its axis is about 140 revolutions per minute, while the number of planetary revolution of the beater is about 65 per minute.
  • the dough is vertically shaken by a movement of the table and the diameter of the wafer formed by the spreading of the dough on the table is measured. In fact one measures three diameters of the slab (diameters making between them an angle of 60 °).
  • This test is repeated by varying the amount of water (E) until an average diameter of about 110 mm (average of the three measurements of diameters forming an angle of 60 ° between them). If the diameter obtained is greater than 110 mm, the test must be repeated with a smaller quantity of water, whereas if the diameter is less than 110 mm, the test must be repeated, but with the addition of a small amount of water to the dough.
  • the standard consistency is given by the report mass between the amount of water (E) and the amount of dry binder (C) corresponding to a spread of the dough 110mm in diameter after a shake.
  • the table carrying the wafer with a mean diameter of 110 mm is subjected to a series of shaking by a vertical movement of the table (jerks spaced 15 seconds apart) until obtaining a spread slab having an average diameter of about 190 mm (average diameters measured at an angle of 60 ° between them). The number of shakes required to obtain an average diameter of 190 mm is thus determined. Three attempts are made.
  • This machine makes it possible in particular to make comparisons between different mortars under specified conditions.
  • N Number of shocks to the shaking table to obtain the standard diameter of the mortar slab.
  • the mixture of 70% by weight of plaster C and 30% by weight of hydrated lime has a plasticity substantially equivalent to that of plaster, but still insufficient for a plaster coating. Indeed, for the skilled person plasticity greater than 2 IN is considered necessary to ensure ease of implementation.
  • binders having a plasticity lower than 20 according to the standard NBN Bl 3-206 do not allow the addition of mineral filler (for example sand), because such an addition would only further reduce the plasticity and therefore of still make it more difficult to implement.
  • Preferred mixtures according to the invention comprise, as binder, the product resulting from the mixture of gypsum and quicklime in the presence of water or of moisture, the weight ratio of quicklime / gypsum being between 1: 1.5 and 1: 0.16.
  • a standard hydrated lime (Lime B) with a moisture content of less than 2% by weight and a mean particle size by weight of less than ⁇ was mixed in a Hobart planetary mixer with fine plaster of average particle size by weight of less than 2%. in weight.
  • the binder thus prepared contained, expressed in dry form, 70% by weight of hydrated lime and 30% by weight of plaster.
  • the temperature of the mixture rises rapidly above 100 ° C., by the reaction of the quicklime with the free water contained in the gypsum.
  • the mixture is boiled, forming a kind of fluidized bed. Water is then added to maintain the temperature of the reaction mixture between 140 ° C and 160 ° C.
  • the reaction time was about 10 minutes.
  • the product obtained was a dry solids containing mixture of about 70% by weight of hydrated lime and about 30% by weight of plaster (calcium sulfate hemihydrate).
  • Example 2 was repeated except that about 2360 g of quicklime was mixed with 4200 g of natural gypsum.
  • the product obtained was a dry-containing containing mixture of about 50% by weight of hydrated lime and about 50% by weight of plaster (calcium sulfate hemihydrate).
  • Comparative Example 4 Preparation of Binder No. 4
  • Example 2 was repeated except that a reduced amount of quicklime was mixed with natural gypsum, to prepare a dry-form containing mixture of about 30% by weight of hydrated lime and about 70% by weight of plaster (calcium sulphate hemihydrate).
  • the quicklime used in Examples 2 to 4 was advantageously a quicklime coked.
  • binder No. 2 has both good standard consistency and good plasticity. Such a binder is capable of being mixed with large quantities of inert fillers, in particular sand, to prepare mortars with sufficient plasticity, thus to prepare ceiling mortars rich in sand or other solids.
  • the mortar prepared by means of binder No. 2 has a hardness and adhesion of greater than 0.1 ⁇ m / mm 2 by virtue of its hydraulicity.
  • Tests were carried out to determine mortar characteristics comprising approximately 1 volume of binder for respectively 3 and 6 volumes of sand (sand having a modulus of fineness of 2.38 - fine sand with rounded grains of average particle size by weight less than 1mm)
  • All mortars were prepared in a Hobart planetary mixer of 10 liters beginning with the preparation of the hydrated lime / plaster binder, either by simple mixing of hydrated lime and plaster, or by hydration of quicklime in the presence of natural gypsum. Once the binder prepared in the Hobart mixer is added, the fine-grained and rounded dry sand is added with a fineness modulus of 2.38.
  • the lime mortars made from pulp correspond to the old mortars used, for example, for the ceilings of the Sistine Chapel, these mortars having good durability in spite of very low mechanical resistance and poor adhesion. Despite their very high plasticity values, the application of these lime-based mortars is painful and requires a lot of manpower.
  • Mortars based on lime A have a great plasticity. This type of lime is very expensive (preparation requiring a very expensive drying step), so that lime A is used only for very specific applications, such as the treatment of fumes.
  • Mortars based on normal hydrated lime lose their plasticity as soon as the amount of sand added is too great. For example, as soon as the volume ratio lime B / sand is about 1: 3, or even less (for example 1: 6), the plasticity of the mortar is less than 20.
  • Mortars prepared from binder No. 3 (hydration of quicklime in the presence of plaster, with a weight ratio hydrated lime / plaster of 1: 1, do not allow, after addition of 2, 3 or more than 3 volumes sand by volume of binder, to keep enough plasticity to perform a ceiling.
  • Figure 1 is a schematic view of a preferred installation for the preparation of compositions according to the invention.
  • a dryer 4 used herein to designate an apparatus for drying gypsum), for example of the screw type, to produce hot dry gypsum containing essentially CaSO 4 . 1 ⁇ 2 H 2 O;
  • control means 8 controlling the residence time of the gypsum in the dryer 4 (rotational speed of the motor 40 driving the screw), as well as the operation of the burner 5 and / or the feed 3 of gypsum into the dryer and / or the evacuation of the gases 7 out of the dryer 4 and / or the internal temperature in the chamber of the dryer 4 (for example, a temperature greater than 100 ° C., such as an average temperature of between 110 ° C. and 150 ° C., or even more) ,
  • a hydrator or mill 10 (by hydrator is meant herein an apparatus adapted to ensure hydration of quicklime hydrated lime), the hydrator is advantageously a screw hydrator to generate movement and mixing between the dried gypsum and quicklime;
  • feeds 12 for additives or for water for example for solid additives, such as pigments, fibers, non-reactive particles, etc., liquid additives, such as retarder and / or setting regulator, etc., and mixtures of such additives,

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Description

Liant pour enduit de mur intérieur
La présente invention a pour objet une composition pour la préparation d'un enduit pour mur intérieur (non exposé à la pluie) comprenant en tant que liant un mélange intime de chaux hydratée et de plâtre.
Etat de la technique La chaux éteinte ou hydroxyde de calcium est préparée par extinction de la chaux vive ou oxyde de calcium. Selon la réactivité de l'oxyde de calcium ou de son degré de frittage, selon les conditions de réaction d'extinction et selon les conditions de séchage, la chaux hydratée obtenue aura des propriétés très variables. Ainsi, par exemple, la surface spécifique BET de la chaux hydratée pourra varier entre 7 et 70m2/g, tandis que la dimension des micelles pourra varier par exemple de quelques micromètres à 100 micromètres, voire plus.
L'hydroxyde de calcium a une structure lamellaire, ce qui lui confère une grande plasticité, permettant ainsi d'obtenir des mortiers d'hydroxyde de calcium à haute teneur en eau et très onctueux, dans lesquels une grande quantité d'agrégats (par exemple de sable) peut être incorporée, tout en conservant une grande maniabilité pour le mortier.
Cette plasticité et maniabilité étaient très appréciées pour la réalisation de mortiers d'enduit et de maçonnerie obtenus par extinction de chaux vive avec une forte proportion d'eau. Ce produit de réaction était décanté en fosses pour en éliminer de l'eau surnageante. On obtenait ainsi après quelques semaines une pâte de chaux avec une teneur en eau libre d'environ 50%. Ce type de mortier est bien connu pour la réalisation d'enduit intérieur de plafonnage. En dépit des qualités intrinsèques de la chaux (à savoir bonne plasticité, bonne maniabilité, prise lente, pH alcalin anti corrosion et biocide, bonne perméabilité à l'air, bon degré de blancheur, absence totale d'éléments radioactifs) par rapport au plâtre, l'utilisation de la chaux a périclité au profit du plâtre. Une raison de cet abandon de la chaux au profit du plâtre est que la chaux hydratée conventionnelle pulvérulente et sèche livrée en sac présente une plasticité bien moindre que celle obtenue pour une chaux en pâte, de sorte que la quantité maximale de sable pouvant être incorporée dans un mélange eau - chaux hydratée conventionnelle tout en conservant une plasticité acceptable est fortement réduite, ceci augmentant dès lors considérablement le coût par unité de volume de l'enduit préparé à partir de chaux hydratée conventionnelle et de sable.
On a également proposé par le document US3057742 de mélanger de la chaux hydratée à du plâtre sous forme sèche, pour préparer un mélange sec prêt à l'emploi après ajout d'eau. Toutefois, selon ce document, le mélange de chaux hydratée et de plâtre présente de nombreux inconvénients, suite à une maturation insuffisante de la chaux hydratée. La composition de plâtre ainsi obtenue présente des problèmes de consistance, de fluidité, et de formation de fissures. Pour tenter d'éviter ces problèmes, le document US3057742 propose d'ajouter au mélange une petite quantité d'additifs finement divisés aptes à donner une certaine viscosité lorsqu'il est mélangé à de l'eau à raison de 2% en poids. Même en utilisant de l'hydroxy éthyl cellulose ou de la méthyl cellulose à raison de 1% en poids par rapport au poids de chaux hydratée et de plâtre, la composition ne forme pas un liant présentant à la fois une consistance standard supérieure ou égale à 0,88 et une plasticité supérieure à 20 selon la norme NBN B13-206.
Par le document GB 1390098 (dont l'inventeur est l'inventeur de la présente invention), on a proposé de préparer des mortiers à base de chaux hydratée et de plâtre, riches en plâtre (1 à 9 parts en poids de plâtre par part en poids de chaux hydratée), préparés en mélangeant ensemble de la chaux vive et du gypse. Un tel mortier ne présente pas à la fois une consistance élevée et une plasticité suffisante. De nombreuses recherches ont été menées en vue d'améliorer la plasticité d'un enduit préparé à partir de chaux hydratée conventionnelle, ainsi que sa capacité de recevoir un volume de sable important, tout en conservant une plasticité acceptable. Toutes ces études (parfois connues sous le vocable " Sand Carrying Capacity - SCC" - Plasticity of Lime Mortars - Dr Rune Hedin - 1962) sur les enduits préparés à partir de chaux hydratée conventionnelle n'ont pas été fructueuses. Vu la faible capacité des enduits à base de chaux hydratée conventionnelle à être mélangé à du sable tout en conservant une bonne plasticité, le plâtre prêt à l'emploi, malgré tous ses inconvénients et ses défauts, a progressivement remplacé les enduits à base de chaux hydratée conventionnelle. Le plâtre, en tant que tel, est un sous produit ou plus exactement un déchet des usines de production d'acide phosphorique. Le coût du plâtre, bien qu'inférieur au coût d'une chaux hydratée traditionnelle n'est toutefois pas non nul. Vu sa faible plasticité et sa faible rétention en eau, le plâtre ne permet pas d'y incorporer des quantités importantes de charges minérales, de sorte qu'il n'est pas possible de réduire le coût d'enduit de plafonnage à base de plâtre en y incorporant de grande quantité de charge minérale bon marché (par exemple sable, etc.), mais également de donner des propriétés particulières à l'enduit de plafonnage à base de plâtre en y incorporant de grande quantité de charge minérale particulière.
D'un point de vue environnemental, le plâtre présente outre son problème de radioactivité résiduelle (due à la radioactivité du minerai de phosphate de calcium utilisé pour la production d'acide phosphorique, avec comme sous produit du phosphogypse, qui après déshydratation donne le plâtre), un bilan émission de gaz à effet de serre moins favorable que celui pour un mélange chaux - sable. Vu les quantités de plâtre consommées annuellement (on parle par exemple d'une consommation annuelle de 8 à 10 millions de tonnes de plâtre uniquement pour la France), l'impact "gaz à effet de serre" du plâtre est loin d'être négligeable. Brève description de l'invention
L'invention a pour objet une composition adaptée pour la préparation d'un liant convenant après ajout d'eau la préparation d'enduit pour mur intérieur, en particulier de plafonnage, ledit enduit comprenant, d'une part (a) en tant que liant un mélange intime de chaux hydratée et de plâtre, et d'autre part (b) une charge, ladite composition comprenant donc de la chaux hydratée, du plâtre et éventuellement une charge. Ledit enduit préparé à partir d'une composition suivant l'invention présente une excellente plasticité et est apte à recevoir de grandes quantité d'agrégats (par exemple de sable), tout en conservant une excellente maniabilité et tout en assurant une prise progressive. L'enduit ainsi obtenu présente une bonne durabilité et peut présenter un bon degré de blancheur. La coloration de l'enduit dépend par exemple des charges et/ou colorants ajoutés à l'enduit. La composition suivant l'invention est une composition avantageusement prête à l'emploi après mélange avec de l'eau et incorporation avantageuse d'agrégat(s) et/ou charges (par exemple de sable), l'incorporation d'agrégat(s) étant opérée avant, pendant et/ou après mélange à de l'eau. La composition peut le cas échéant comprendre un ou des agrégats, particules solides, fibres ou charges inertes.
La composition suivant l'invention permet de réaliser des plafonnages monocouches, l'application de l'enduit étant facile (bonne adhérence au support, temps de prise et durcissement adéquats permettant un bon lissage de la paroi, etc.). La composition suivant l'invention permet l'incorporation de quantité élevée de matériaux non réactifs ou de charges, tels que du sable, tout en obtenant un enduit bien plastique. L'enduit selon l'invention présente donc un "sand carrying capacity" élevé, soit une capacité élevée de recevoir du sable tout en assurant un enduit bien plastique, cette capacité étant définie par le rapport volume mortier / quantité de liant (en litre par kg) tout en conservant une plasticité aussi élevée que possible.
L'invention a donc en particulier pour objet une composition adaptée après ajout d'eau ou mélange avec une quantité d'eau pour la préparation d'un liant sous la forme d'un mélange intime de chaux hydratée et de plâtre, en particulier pour la préparation d'un enduit pour mur intérieur, plus spécifiquement d'un enduit de plafonnage, ladite composition comprenant un mélange intime de chaux hydratée en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμηι et de plâtre (sulfate de calcium hemihydrate) en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμπι; le rapport en poids chaux hydratée de granulométrie inférieure à ΙΟΟμιη/ plâtre en poudre de granulométrie inférieure à ΙΟΟμιη étant compris entre 1 : 0,90 et 1 : 0,1, avantageusement entre 6 : 4 et 8 : 2, de préférence entre 6,5 : 3,5 et 7,5 : 2,5, le mélange intime de chaux hydratée en poudre de
granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμπι et de plâtre (sulfate de calcium hemihydrate) en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμπι sans charge étant apte à former après ajout d'eau un liant présentant une consistance standard (E/C) supérieure ou égale à 0,88, avantageusement supérieure à 0,90 et une plasticité supérieure à 20, mais avantageusement supérieure à 23, ladite consistance standard et ladite plasticité étant mesurées selon la Norme NBN B 13-206. Ce rapport en poids est déterminé sous forme sèche. La composition selon l'invention est donc riche en chaux hydratée par rapport à la quantité de plâtre.
Le liant préparé après ajout d'eau à une composition selon l'invention, mais en l'absence de charge ou d'additifs ou après retrait des charges et additifs
éventuellement présents dans la composition selon l'invention, c'est-à-dire constitué essentiellement de chaux hydratée, de plâtre et d'eau présente à la fois consistance standard (E/C) supérieure ou égale à 0,88, en particulier supérieure à 0,90, et une plasticité supérieure à 20, en particulier supérieure à 23, mesurées selon la norme NBN B 13-206. Par Norme NBN B 13-206, on entend la norme belge établie pour les chaux de construction, les méthodes d'essai, Consistance Standard et Plasticité des chaux hydratées, par la Commission "Chaux de construction" de L'institut Belge de Normalisation (IBN), publication autorisée le 6 février 1980. La composition peut comprendre une ou des charges inertes. Toutefois, de façon avantageuse, au moins 75% en poids, de préférence au moins 80% en poids, par exemple de 85% en poids à 99% en poids (par exemple 90%, 95%, etc.) de la composition selon l'invention (% en poids exprimé sous forme sèche) consiste en un mélange intime de chaux hydratée et de plâtre. Ceci permet alors au plafonneur d'incorporer , sur le lieu d'utilisation du liant, de grandes quantités de charges diverses selon l'effet ou les propriétés souhaitées.
Selon une caractéristique avantageuse de la composition selon l'invention, la composition comprend par rapport à son poids sec, moins de 20% en poids, avantageusement moins de 15% en poids, de préférence moins de 10% en poids, en particulier moins de 5% en poids de chaux hydratée de granulométrie supérieure à ΙΟΟμιη, ainsi que moins de 20% en poids, avantageusement moins de 15% en poids, de préférence moins de 10% en poids, en particulier moins de 5% en poids de plâtre de granulométrie supérieure à ΙΟΟμπι.
Selon une caractéristique particulière de compositions suivant l'invention, par rapport à son poids sec, au moins 90% en poids, avantageusement au moins 95% en poids, de préférence au moins 97% en poids de chaux hydratée et de plâtre présents dans ladite composition est constitué de chaux hydratée en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à 50μπι mélangée de manière intime à du plâtre en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à 50μπι. Selon un détail avantageux de la composition suivant l'invention, ladite composition est avantageusement préparée par mélange de chaux vive, de gypse (CaS04.2H20) en présence d'eau, suivi le cas échéant d'une étape de séchage. Cette étape d'extinction est par exemple opérée dans un mélangeur - broyeur.
Dans la composition selon l'invention, le mélange intime de chaux hydratée en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμπι et de plâtre (sulfate de calcium hemihydrate) en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμπι sans charge est avantageusement adapté pour former après ajout d'eau un liant présentant une consistance standard (E/C) supérieure à 0,90 et une plasticité supérieure à 23 mesurées selon la Norme NBN B 13-206.
Selon des formes de réalisation préférées, le mélange intime de chaux hydratée en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμηι et de plâtre (sulfate de calcium hemihydrate) en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμπι sans charge est adapté pour former après ajout d'eau un liant présentant une consistance standard (E/C) supérieure ou égale à 0,90, par exemple égale ou supérieure à 0,91 et une plasticité supérieure à 24, par exemple 25, 26, 27, 28, voire plus, ladite consistance standard et ladite plasticité étant mesurées selon la Norme NBN B 13-206.
Des formes de réalisation avantageuses de composition selon l'invention comprennent un ou plusieurs détails et/ou caractéristiques suivants,
avantageusement une combinaison de détails et/ou caractéristiques suivants :
- la composition, avant d'être mélangée à de l'eau pour former le liant ou l'enduit, présente une teneur en humidité de moins de 2% en poids, avantageusement de moins de 1% en poids, par exemple comprise entre 0,1% et 0,7% en poids; et/ou
- la composition est sensiblement exempte de particules de granulométrie inférieure à 3μιη, en particulier de granulométrie inférieure à 6μιη; et/ou - la composition comprend au moins 5% en poids, avantageusement au moins 10% en poids de particules inertes de remplissage présentant un module de finesse compris entre 2 et 5, avantageusement entre 2 et 4; et/ou
- la composition comprend en tant que particules inertes de remplissage du sable fin ou un mélange de particules inertes comprenant plus de 50% en poids de sable fin, le sable fin présentant avantageusement une granulométrie moyenne en poids inférieure à 2mm, de préférence comprise entre 200μιη et 1mm; et/ou
- la composition comprend une quantité de particules inertes de remplissage de finesse comprise entre 2 et 5, avantageusement entre 2 et 4, adaptée pour que le rapport volume de liant / volume de particules inertes de remplissage compris entre 1 : 7 et 1 : 2, avantageusement entre 1 : 6 et 1 : 3; et/ou
- la composition comprend une quantité de fibres inertes ou non réactives en milieu basique. L'invention a encore pour objet un procédé de préparation d'une composition suivant l'invention. Selon ce procédé, on mélange de la chaux vive avec du gypse (CaS04-2H20) en présence d'eau; le rapport en poids chaux vive / gypse étant compris entre 1 : 1,5 et 1 : 0,16, ladite étape de mélange étant opérée de manière à ce que le mélange soit sensiblement homogène et de manière à maintenir la température entre environ 100°C et 200°C, avantageusement entre 105°C et
170°C, de préférence entre 110°C et 160°C. L'étape d'extinction de la chaux vive se fait avantageusement en présence d'un additif liquide à température ambiante (20°C) et soluble ou dispersible (apte à être dispersé) dans l'eau, par exemple un composé silicone et/ou du diéthylèneglycol. Dans ce procédé, on récupère un mélange intime de chaux hydratée en poudre de granulométrie inférieure à 1 ΟΟμπι et de plâtre en poudre de granulométrie inférieure à ΙΟΟμπι, l'étape de mélange étant si nécessaire opérée dans un broyeur et/ou suivie par une étape de broyage et ou suivie par une étape de classification. Avantageusement, on prémélange dans une première étape au moins une quantité de chaux vive avec des particules inertes), on ajoute et mélange ensuite le gypse et une quantité d'eau (avantageusement contenant un ou plusieurs additifs adaptés pour accroître la surface spécifique de la chaux hydratée) à la chaux vive prémélangée à des particules inertes. Par après, on sèche éventuellement le mélange obtenu, éventuellement après avoir ajouter une quantité de chaux vive au mélange issu de la réaction chaux vive/ eau/ gypse.
De préférence, on opère l'étape ou les étapes de mélange dans un broyeur, de manière à soumettre le mélange à un broyage. Ce broyeur est avantageusement muni de moyen pour contrôler la température.
Selon une particularité avantageuse, on ajoute de l'eau de manière contrôlée au mélange réactif contenant la chaux vive et le gypse pour maintenir la température entre environ 100°C et 200°C, avantageusement entre 105°C et 170°C, de préférence entre 110°C et 160°C.
Selon une caractéristique du procédé, on tamise le mélange chaux vive / gypse pour en éliminer les particules de granulométrie inférieure à 3μιη, en particulier de granulométrie inférieure à 5 μπι. Cette opération de tamisage est avantageusement opérée après une étape de séchage.
Selon une particularité avantageuse, on ajoute au mélange chaux / gypse au moins une quantité de particules inertes de remplissage de finesse comprise entre 2 et 5, avantageusement entre 2 et 4.
Selon une autre particularité avantageuse, on prémélange dans une première étape de la chaux vive avec une quantité de particules inertes de remplissage de finesse comprise entre 2 et 5, avantageusement entre 2 et 4, avant d'y ajouter et y mélanger du gypse, avantageusement prémélangé avec une quantité de particules inertes de remplissage de finesse comprise entre 2 et 5, avantageusement entre 2 et 4. Selon d'autres particularités avantageuses d'exemples de procédé suivant l'invention, on mélange la chaux vive et le gypse en présence d'une quantité d'eau comprise entre 10% et 30%, avantageusement entre 11% et 20% du poids de chaux vive.
De préférence, on contrôle et/ou ajuste la teneur en humidité du gypse ou d'une partie de celui-ci et/ou de charge ou inerte ou partie de celle-ci, avant son/leur mélange avec la chaux vive.
En particulier, on contrôle et/ou ajuste la teneur en humidité du gypse ou partie de celui-ci et/ou de charge ou partie de celle-ci pour que le gypse et éventuellement charge mélangé(s) à la chaux vive contiennent) une quantité d'eau comprise entre 10% et 30%, avantageusement entre 11% et 20% du poids de chaux vive.
L'invention a enfin pour objet l'utilisation d'une composition suivant l'invention pour la préparation d'un enduit pour une paroi intérieure d'un bâtiment, mur ou plafond. L'invention présente de multiples avantages, dont :
- production facile chez les chaufourniers mêmes, d'une composition à base de chaux performante et adaptée pour préparer des liants pour enduits intérieurs de plafonnage, sans ou sensiblement sans apport d'énergie;
- composition facile d'utilisation par les plafonneurs, car ne nécessitant que l'ajout d'eau de gâchage dans un mélangeur mécanique;
- composition liante permettant l'incorporation de grandes quantités de charges diverses, minérales, végétales, synthétique, afin de réaliser tout type d'enduit et permettant ainsi de réaliser des enduits à fonction spéciale, telle que isolant, épaisseur importante, aspect décoratif, couleur, biocides, perméable à la vapeur d'eau, etc.
- composition présentant une moindre empreinte écologique, car pouvant utiliser la chaleur dégagée lors de l'extinction de la chaux vive pour obtenir l'hydraulicité de la chaux hydratée, et car présentant un SCC (sand carrying capacity) élevé permettant de réduire la quantité de produit calciné par unité de volume.
Bien que des particularités de l'invention sont données dans les revendications ci- annexées, des particularités et détails de l'invention ressortiront de la description suivante de formes de réalisation préférées, données à titre d'exemple uniquement, ainsi que de la description de la figure 1 qui représente schématiquement une installation de production de composition suivant l'invention. Exemples
Dans le présent mémoire, la mesure de la plasticité des chaux hydratées est réalisée selon la norme belge B 13-206. Cette plasticité mesurée selon cette norme caractérise la facilité avec laquelle le matériau ou un mélange contenant de la chaux hydratée est mis en oeuvre. Cette méthode peut être appliquée aux mortiers de chaux et de plâtre en mélange ou non avec un agrégat ou charge minérale ou organique.
La méthode consiste à provoquer par des chocs normalisés un étalement déterminé d'un volume fixe de pâte de chaux hydratée, de plâtre, d'eau, et éventuellement d'un agrégat de consistance initiale standard. L'ajustement de la consistance standard (définie par le rapport massique de l'eau sur les liants et agrégats éventuels "E/C") consiste à obtenir un étalement de la pâte à un diamètre déterminé sur une plaque en verre après une seule secousse de la table à secousses. La plasticité est définie conventionnellement comme étant le nombre de secousses nécessaires pour obtenir un étalement de la pâte à un diamètre déterminé.
La consistance standard d'un mortier (chaux hydratée et/ou plâtre) éventuellement mélangé à une charge ou un agrégat ou un additif est mesurée en appliquant la méthodologie de la norme NBN B 13-206, à savoir mélanger 500g de mortier (mesuré sous forme sèche) à 500g d'eau dans mélangeur planétaire dont le récipient sensiblement cylindrique a un volume de 5 litres et un diamètre intérieur d'environ 30cm et dont l'axe de rotation du batteur (mouvement de rotation sur lui- même pour le batteur accompagné d'un mouvement planétaire autour de l'axe du récipient) est distant d'environ 3 cm de l'axe du récipient. La vitesse de rotation du batteur autour de son axe est d'environ 140 tours par minutes, tandis que le nombre de révolution planétaire du batteur est d'environ 65 par minutes. Une fois mélange mortier - eau homogène, on transvase le mélange dans un récipient plat en plastique à large ouverture de 21itres. On obture de manière hermétique ce récipient plat au moyen d'un couvercle et on conserve cette pâte ou mortier ainsi pendant 24heures. Après mélange supplémentaire de la pâte au moyen d'une truelle pendant 3 minutes, on remplit un moule tronconique sans fond (10cm de diamètre à la base, hauteur 5cm, diamètre de l'ouverture supérieure 7cm) placé sur une table vibrante avec la pâte à analyser. On enlève ensuite le moule
verticalement. On exerce une secousse verticale à la pâte par un mouvement de la table et on mesure le diamètre de la galette formée par l'étalement de la pâte sur la table. En fait on mesure trois diamètres de la galette (diamètres faisant entre eux un angle de 60°).
On répète ce test en variant la quantité d'eau (E) jusqu'à obtention d'un diamètre moyen d'environ 110mm (moyenne des trois mesures de diamètres faisant un angle de 60° entre eux). Si le diamètre obtenu est supérieur à 110mm, il y a lieu de recommencer l'essai avec une quantité inférieure d'eau, tandis que si le diamètre est inférieur à 110mm, il y a lieu de recommencer l'essai mais avec ajout d'une faible quantité d'eau à la pâte. La consistance standard est donnée par le rapport massique entre la quantité d'eau (E) et la quantité de liant sec (C) correspondant à un étalement de la pâte de 110mm de diamètre après une secousse.
Après l'ajustement de la consistance standard pour la pâte analysée, on soumet la table portant la galette avec un diamètre moyen de 110mm à une série de secousses par un mouvement vertical de la table (secousses espacées de 15 secondes entre elles) jusqu'à obtention d'une galette étalée présentant un diamètre moyen d'environ 190mm (moyenne des diamètres mesurés avec un angle de 60° entre eux). On détermine ainsi le nombre de secousses nécessaires pour obtenir un diamètre moyen de 190mm. On effectue trois essais.
Dans le présent mémoire, le sand carrying capacity ou SCC (capacité
d'incorporation du sable) est une mesure de la capacité d'un liant à être mélangé à du sable et de l'eau pour réaliser un mortier plastique et maniable, cette propriété étant liée à la plasticité du liant (chaux, plâtre, ciment).
Il a été proposé de mesurer la SCC par un plastomètre (Voss Extrusion Energy Machine), cette machine extrudant un mortier dans des conditions déterminées dans un cylindre et mesurant la pression requise pour l'extrusion du cylindre. Si l'extrusion du mortier se fait à basse pression, il est facile à mettre en oeuvre et présente une haute capacité d'incorporation de sable.
Cette machine permet en particulier de faire des comparaisons entre des mortiers différents dans des conditions déterminées.
Un test normalisé a toutefois été mis au point pour estimer la SCC ou un paramètre fonction de la SCC. Ce test normalisé NBN B13-206 (février 1980) mesure la consistance standard de liants et mortiers, ainsi que leur plasticité. Le tableau I suivant reprend la consistance standard et la plasticité de liants standards (trois mesures étant réalisées pour la plasticité).
Figure imgf000015_0001
N : Nombre de chocs à la table de secousses en vue d'obtenir le diamètre standard de la galette de mortier.
Le mélange de 70% en poids de plâtre C et de 30% en poids de chaux hydratée présente une plasticité sensiblement équivalente à celle du plâtre, mais toujours insuffisante pour un enduit de plafonnage. En effet, pour l'homme du métier une plasticité supérieure à 2 IN est considérée comme nécessaire pour assurer une facilité de mise en oeuvre.
Par les documents US1967959, US 2127952, US3827897 et US3945841 (équivalent de GB 1390098), on connaît des procédés pour préparer un mélange contenant plus de 50% en poids de plâtre et moins de 50% en poids de chaux hydratée, ledit mélange étant préparé par mélange de gypse naturel et/ou synthétique avec de la chaux vive, avec ou sans apport extérieur de chaleur. Les mélanges obtenus par les procédés selon ces documents sont riches en plâtre et manquent de plasticité (plasticité de 16 à 18), leur mise en oeuvre est donc . difficile.
Par ailleurs des liants présentant une plasticité inférieure à 20 selon la norme NBN Bl 3-206 n'autorisent pas l'ajout de charge minérale (par exemple du sable), car un tel ajout ne ferait que réduire encore la plasticité et donc d'encore rendre plus difficile la mise en oeuvre. Des mélanges préférés selon l'invention comprennent en tant que liant le produit issu du mélange de gypse et de chaux vive en présence d'eau ou d'humidité, le rapport en poids chaux vive/gypse étant compris entre 1 : 1,5 et 1 : 0,16. Le demandeur a remarqué qu'en préparant un mélange selon l'invention avec une étape d'hydratation de la chaux vive en présence de gypse dans des proportions en poids chaux vive/gypse de 1 : 1,5 à 1 : 0,16, on obtenait des liants présentant une consistance standard et/ou une plasticité améliorée par rapport à un liant issu du simple mélange de chaux hydratée et de plâtre contenant plus de 50% en poids de chaux hydratée, par exemple 70% en poids de chaux hydratée. Exemple 1 : préparation du Liant n°l
On a mélangé dans un mélangeur planétaire Hobart de la chaux hydratée standard (Chaux B) présentant une teneur en humidité inférieure à 2% en poids et une granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμπι avec du plâtre fin de granulométrie moyenne en poids inférieure à 2% en poids. Le liant ainsi préparé contenait, exprimé sous forme sèche, 70% en poids de chaux hydratée et 30% en poids de plâtre. Exemple 2 : préparation du Liant n°2 (invention)
On a éteint de la chaux vive en présence de gypse dans un mélangeur planétaire Hobart de capacité de lOlitres. Dans ce mélangeur, on introduit 5500 g de chaux vive pulvérulente et 4200g de gypse naturel contenant environ 20% en poids d'humidité.
Lors de ce mélange, la température du mélange monte rapidement au delà 100°C, par la réaction de la chaux vive avec l'eau libre contenu dans le gypse.
A cette température, le mélange est mis en ébullition, formant une sorte de lit fluidisé. On ajoute ensuite de l'eau pour maintenir la température du mélange réactionnel entre 140°C et 160°C.
La durée de la réaction a été d'environ 10 minutes. Le produit obtenu était un mélange contenant exprimé sous forme sèche environ 70% en poids de chaux hydratée et environ 30% en poids de plâtre (sulfate de calcium hemihydraté).
Exemple 3 : préparation du Liant n°3
On a répété l'exemple 2, si ce n'est qu'on a mélangé environ 2360g de chaux vive pulvérulente avec 4200g de gypse naturel.
Le produit obtenu était un mélange contenant exprimé sous forme sèche environ 50% en poids de chaux hydratée et environ 50% en poids de plâtre (sulfate de calcium hemihydraté). Exemple comparatif 4 : préparation du Liant n°4
On a répété l'exemple 2, si ce n'est qu'on a mélangé une quantité réduite de chaux vive avec du gypse naturel, pour préparer un mélange contenant exprimé sous forme sèche environ 30% en poids de chaux hydratée et environ 70% en poids de plâtre (sulfate de calcium hemihydraté).
La chaux vive utilisée dans les exemples 2 à 4 était avantageusement une chaux vive surcuite.
Les caractéristiques de ces différents liants sont données dans le tableau II suivant:
Figure imgf000018_0001
* : NBN B 13-206
Comme on peut le remarquer le liant n°2 présente à la fois une bonne consistance standard et une bonne plasticité. Un tel liant est apte à être mélangé à de grandes quantités de charges inertes, en particulier de sable, pour préparer des mortiers présentant encore une plasticité suffisante, donc de préparer des mortiers de plafonnage riche en sable ou autres matières solides. Le mortier préparé au moyen du liant n°2 présente par hydraulicité une dureté et une adhérence supérieure à 0,lN/mm2.
Des essais ont été réalisés pour déterminer des caractéristiques de mortier comprenant approximativement 1 volume de liant pour respectivement 3 et 6 volumes de sable (sable présentant un module de finesse de 2,38 - sable assez fin à grains arrondis de granulométrie moyenne en poids inférieure à 1mm)
Tous les mortiers ont été préparés dans un mélangeur planétaire Hobart de lOlitres en commençant par la préparation du liant chaux hydratée/plâtre, soit par simple mélange de chaux hydratée et de plâtre, soit par hydratation de chaux vive en présence de gypse naturel. Un fois le liant préparé dans le mélangeur Hobart, on ajoute le sable sec à grains fins et arrondis avec un module de finesse de 2,38.
Après homogénéisation, de l'eau est ajoutée pour atteindre la consistance (E/C) requise pour le mortier. Les mortiers sont ensuite laissés au repos pendant 1 heure, avant d'être remalaxés pendant 10 minutes avant de mesurer leur plasticité selon la norme NBN B 13-206.
Les résultats de ces essais sont donnés dans les tableaux suivants (tableaux III et IV).
\ TABLEAU III
Figure imgf000020_0001
Les mortiers à base de chaux en pâte correspondent aux anciens mortiers utilisés par exemple pour les plafonds de la chapelle Sixtine, ces mortiers ayant une bonne durabilité en dépit de résistance mécanique très faible et d'une mauvaise adhérence. En dépit de leurs valeurs très hautes de plasticité, l'application de ces mortiers à base de chaux en pâte est pénible et requiert beaucoup de main d'oeuvre.
Les mortiers à base de chaux A présentent une grande plasticité. Ce type de chaux est très coûteux (préparation requérant une étape de séchage très coûteuse), de sorte que cette chaux A n'est utilisée que pour des applications très particulières, telles que le traitement des fumées.
Les mortiers à base de chaux hydratée normale (Chaux B) perdent leur plasticité dès que la quantité de sable ajoutée est trop importante. Par exemple dès que le rapport en volume chaux B/sable est d'environ 1 : 3, voire moins (par exemple 1 : 6), la plasticité du mortier est inférieure à 20.
Les mortiers préparés à partir du liant n°3 (hydratation de chaux vive en présence de plâtre, avec un rapport en poids chaux hydratée/plâtre de 1 : 1, ne permettent pas, après ajout de 2, 3, voire plus de 3 volumes de sable par volume de liant, de garder une plasticité suffisante pour effectuer un plafonnage.
L'homme du métier ne pouvait pas s'attendre à ce qu'il soit possible d'obtenir un enduit suffisamment plastique, même en présence de grande quantité de charge, en utilisant une composition suivant l'invention, en particulier avec le liant n°2 du tableau II.
La figure 1 est une vue schématique d'une installation préférée pour la préparation de compositions suivant l'invention.
Cette installation comprend avantageusement :
- une trémie 1 recevant le gypse humide,
- un système de dosage 2 pour le gypse humide,
- un moyen 3 pour amener le gypse humide dosé vers un sécheur 4 ; - un sécheur 4 (utilisé dans le présent mémoire pour désigner un appareil pour sécher le gypse), par exemple du type à vis, pour produire du gypse chaud et sec contenant essentiellement du CaS04. ½ H20;
- un brûleur 5 pour générer des gaz chauds dans la chambre du sécheur 4,
- un moyen de mesure 6 du degré d'humidité du gypse sortant du sécheur 4,
- une sortie 7 pour évacuer des gaz chauds humides du sécheur 4,
- un moyen de contrôle 8 contrôlant le temps de séjour du gypse dans le sécheur 4 (vitesse de rotation du moteur 40 entraînant la vis) , ainsi que le fonctionnement du brûleur 5 et/ou l'amenée 3 de gypse dans le sécheur et/ou l'évacuation des gaz 7 hors du sécheur 4 et/ou la température intérieure dans la chambre du sécheur 4 (par exemple température supérieure à 100°C, telle que température moyenne comprise entre 110°C et 150°C, voire plus),
- un moyen 9 pour contrôler l'amenée de gypse séché dans un hydrateur ou broyeur 10;
- un hydrateur ou broyeur 10 (par hydrateur, on entend dans le présent mémoire un appareil adapté à assurer une hydratation de chaux vive en chaux hydratée), cet hydrateur étant avantageusement un hydrateur à vis pour générer un mouvement et un mélange entre le gypse séché et la chaux vive;
- une amenée 11 en CaO;
- une ou plusieurs amenées 12 pour des additifs ou pour de l'eau, par exemple pour des additifs solides, tels que pigments, fibres, particules non réactives, etc., des additifs liquides, tels que retardateur et/ou régulateur de prise, etc., et des mélanges de tels additifs,
- une sortie 13 pour amener le mélange de pâtre + chaux hydratée + additif(s) éventuel(s) vers une unité de conditionnement 14, par exemple pour conditionner une composition selon l'invention en sac, en pot, etc.

Claims

Revendications
1. Composition adaptée après ajout d'eau pour la préparation d'un liant sous la forme d'un mélange intime de chaux hydratée et de plâtre, en particulier pour la préparation d'un enduit pour mur intérieur, plus spécifiquement d'un enduit de plafonnage, ladite composition comprenant un mélange intime de chaux hydratée en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμπι et de plâtre (sulfate de calcium hemihydrate) en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμπι; le rapport en poids chaux hydratée de granulométrie inférieure à ΙΟΟμητ/ plâtre en poudre de granulométrie inférieure à ΙΟΟμπι étant compris entre 1 : 0,90 et 1 : 0,1, le mélange intime de chaux hydratée en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμπι et de plâtre (sulfate de calcium hemihydrate) en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμιη sans charge étant apte à former après ajout d'eau un liant présentant une consistance standard (E/C) supérieure ou égale à 0,88 et une plasticité supérieure à 20 mesurées selon la Norme NBN B 13 -206.
2. Composition suivant la revendication 1, dans laquelle le rapport en poids chaux hydratée de granulométrie inférieure à ΙΟΟμπι/ plâtre en poudre de granulométrie inférieure à ΙΟΟμιη est compris entre 6 : 4 et 8 : 2, avantageusement entre 6,5 : 3,5 et 7,5 : 2,5.
3. Composition suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la composition exprimée à l'état sec comprend moins de 20% en poids,
avantageusement moins de 15% en poids, de préférence moins de 10% en poids, en particulier moins de 5% en poids de chaux hydratée de granulométrie supérieure à ΙΟΟμπι, ainsi que moins de 20% en poids, avantageusement moins de 15% en poids, de préférence moins de 10% en poids, en particulier moins de 5% en poids de plâtre de granulométrie supérieure à 1 ΟΟμπι.
4. Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que, exprimée sous forme sèche, au moins 90% en poids, avantageusement au moins 95% en poids, de préférence au moins 97% en poids de chaux hydratée et de plâtre présents dans ladite composition est constitué de chaux hydratée en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à 50μπι mélangée de manière intime à du plâtre en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à 50μπι.
5. Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le mélange intime de chaux hydratée en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμπι et de plâtre (sulfate de calcium hemihydrate) en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμιη sans charge est apte à former après ajout d'eau un liant présentant une consistance standard (E/C) supérieure ou égale à 0,90, et une plasticité supérieure à 23, ladite consistance standard et ladite plasticité étant mesurées selon la Norme NBN B13-206.
6. Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle présente une teneur en humidité de moins de 2% en poids, avantageusement de moins de 1% en poids.
7. Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est sensiblement exempte de particules de granulométrie inférieure à 3 μιη.
8. Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins 10% en poids de particules inerte de remplissage présentant un module de finesse compris entre 2 et 5,
avantageusement entre 2 et 4.
9. Composition suivant la revendication précédente, caractérisée en ce que les particules inertes de remplissage comprennent du sable fin de granulométrie moyenne en poids inférieure à 2mm, de préférence comprise entre 200μιη et 1mm.
10. Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une quantité de particules inertes de remplissage de finesse comprise entre 2 et 5, avantageusement entre 2 et 4, adaptée pour que le rapport entre le volume de mélange intime de chaux hydratée en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμπι et de plâtre (sulfate de calcium hemihydrate) en poudre de granulométrie moyenne en poids inférieure à ΙΟΟμιη, et le volume de particules inertes de remplissage soit compris entre 1 : 7 et 1 : 2, avantageusement entre 1 : 6 et 1 : 3.
11. Composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins une charge sous forme solide convenant pour la préparation d'un enduit pour mur intérieur, en particulier de plafonnage.
12. Procédé de préparation d'une composition suivant l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on mélange de la chaux vive avec du gypse (CaS04.2H20) en présence d'eau; le rapport en poids chaux vive / gypse étant compris entre 1 : 1,5 et 1 : 0,16, ladite étape de mélange étant opérée de manière à ce que le mélange soit sensiblement homogène et de manière à maintenir la température entre environ 100°C et 200°C, avantageusement entre 105°C et 170°C, de préférence entre 110°C et 160°C, et on récupère un mélange intime de chaux hydratée en poudre de granulométrie inférieure à ΙΟΟμπι et de plâtre en poudre de granulométrie inférieure à ΙΟΟμηι, l'étape de mélange étant si nécessaire opérée dans un broyeur et/ou suivie par une étape de broyage et/ou suivie par une étape de classification.
13. Procédé suivant la revendication précédente, dans lequel on prémélange dans une première étape au moins une quantité de chaux vive avec une quantité de particules inertes, en ce qu'on ajoute et mélange ensuite le gypse à la chaux vive prémélangée à des particules inertes, et ensuite si requis on ajoute et mélange de la chaux vive au mélange chaux vive et gypse.
14. Procédé suivant l'une des revendications 12 et 13, caractérisé en ce qu'on opère l'étape ou les étapes de mélange dans un broyeur pour assurer au moins un broyage de la chaux vive et du gypse lors de l'opération du mélange.
15. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce qu'on ajoute de l'eau au mélange réactif contenant la chaux vive et le gypse pour maintenir la température entre environ 100°C et 200°C, avantageusement entre
105°C et 170°C, de préférence entre 110°C et 160°C.
16. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisé en ce qu'on tamise le mélange chaux vive / gypse pour en éliminer les particules de moins de 3μπι.
17. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 12 à 16, caractérisé en ce qu'on mélange la chaux vive et le gypse en présence d'une quantité d'eau comprise entre 10% et 30% du poids de chaux vive, avantageusement entre 11% et 20% du poids de chaux vive.
18. Procédé suivant la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on contrôle et/ou ajuste la teneur en humidité du gypse ou d'une partie de celui-ci et/ou de charge ou inerte ou partie de celle-ci, avant son/leur mélange avec la chaux vive.
19. Procédé suivant la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on contrôle et/ou ajuste la teneur en humidité du gypse ou partie de celui-ci et/ou de charge ou partie de celle-ci pour que le gypse et éventuellement charge mélangé(s) à la chaux vive contiennent) une quantité d'eau comprise entre 10% et 30%,
avantageusement entre 11% et 20% du poids de chaux vive.
20. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 12 à 19, caractérisé en qu'on ajoute au mélange chaux / gypse au moins une quantité de particules inertes de remplissage de finesse comprise entre 2 et 5, avantageusement entre 2 et 4.
21. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 12 à 20, caractérisé en ce qu'on prémélange dans une première étape de la chaux vive avec une quantité de particules inertes de remplissage de finesse comprise entre 2 et 5, avantageusement entre 2 et 4, avant d'y ajouter et y mélanger du gypse, avantageusement prémélangé avec une quantité de particules inertes de remplissage de finesse comprise entre 2 et 5, avantageusement entre 2 et 4.
22. Utilisation d'une composition suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, pour la préparation d'un enduit pour une paroi intérieure d'un bâtiment, mur ou plafond.
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