"Matériau composite de doublage d'une paroi interne
de conduit, son procédé de préparation et son utilisation".
La présente invention a pour objet un matériau composite qui est destiné au doublage d'une paroi interne de conduit, en particulier pour le chemisage et/ou la réparation d'un conduit ou d'un tunnel, ce matériau comprenant une couche poreuse, destinée à être imprégnée d'une résine durcissable, une couche d'étanchéité aux fluides, appliquée sur une face de la couche poreuse, ainsi qu'une couche relativement imperméable à l'eau, destinée à venir en contact avec la paroi interne du conduit et appliquée sur l'autre face de la couche poreuse.
Le matériau composite précité est spécialement utilisé pour rénover entre autres la paroi interne d'un conduit défectueux ou endommagé, sans nécessiter de travaux tels que par exemple, si la conduite est située sous une chaussée, interrompre la circulation, déterrer le conduit en question et le remplacer par un nouveau et ensuite reconstituer la surface du sol pour rétablir la circulation. Le matériau composite, imprégné d'une résine doit permettre de former dans le conduit en question, après durcissement de la résine, une nouvelle paroi qui résiste aux pressions exercées par le sol, le charroi etc.
Certains matériaux composites à trois couches qui correspondent à une forme de réalisation décrite dans le GB-
1.340.068 et où la partie poreuse est prise en sandwich entre deux membranes relativement imperméables, sont utilisés actuellement. Ils ont notamment comme inconvénient que la résine durcissable dont ils sont imprégnés ne peut pas entrer en contact avec la paroi interne susdite. A fortiori on ne peut donc pas réaliser un collage, à cette paroi interne, du matériau composite.
Dans le GB-1.340.068, on décrit aussi un matériau composite à deux couches, la couche d'étanchéité aux fluides et la couche poreuse imprégnée de résine durcissable. Ainsi cette dernière est directement en contact avec la paroi interne des conduits à doubler. L'utilisation de ce dernier matériau composite a comme inconvénient le fait que, lors d'infiltrations d'eau dans les conduits à doubler, la résine durcissable peut être lavée localement. De plus, la manipulation de ce matériau composite est beaucoup plus délicate que celle d'un matériau composite à trois couches puisque la résine n'est pas protégée.
L'invention a pour but de remédier aux inconvénients susdits et de procurer un matériau composite à trois couches tel que décrit au début mais qui rende possible à la fois une protection de la résine durcissable dont est imprégnée la couche poreuse précitée, et une migration progressive d'au moins une partie de cette résine vers la surface du matériau composite destinée à entrer en contact avec la paroi du conduit à rénover.
L'invention a également pour but de réaliser un matériau composite de ce genre qui puisse être aisément commercialisé et transporté, avant son imprégnation par la résine durcissable, sans risque de destruction dudit matériau.
Pour résoudre ces problèmes, il est prévu suivant l'invention un matériau composite tel que décrit au début, dans lequel la couche relativement imperméable à l'eau est perméable à la résine durcissable de manière à permettre à au moins une partie de cette résine imprégnant la couche poreuse de migrer au travers de la couche relativement imperméable à l'eau, vers la surface de celle-ci qui est opposée à la couche poreuse.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, la couche poreuse encore non imprégnée de résine durcissable est solidaire de la couche d'étanchéité et/ou de la couche relativement imperméable à l'eau, de manière continue ou non.
Suivant une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la couche d'étanchéité est constituée par une polyoléfine et la couche relativement imperméable à l'eau peut être constituée par un tissu, un tricot, un non-tissé ou une membrane.
Suivant- une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, la couche poreuse est constituée d'une mousse en matière synthétique, et plus particulièrement d'une mousse de polyéthylène, de polyéther ou de polyester, réticulée et à cellules ouvertes.
L'invention a aussi pour objet un procédé de préparation d'un matériau composite destiné au doublage d'une paroi interne de conduit, en particulier pour le chemisage et/ou la réparation d'un conduit ou d'un tunnel, ce procédé comprenant :
- une surperposition d'une couche d'étanchéité aux fluides, d'une couche poreuse destinée à être imprégnée d'une résine durcissable et d'une couche relativement imperméable à l'eau,
- une imprégnation de la couche poreuse par ladite résine durcissable, et
- une solidarisation de la couche poreuse avec la couche d'étanchéité ainsi qu'éventuellement avec la couche relativement imperméable à l'eau.
Suivant l'invention, ce procédé comprend au cours de ladite superposition, une application, comme couche relativement imperméable à l'eau, d'une couche perméable à la résine durcissable.
En outre, l'invention a pour objet une utilisation d'un matériau composite susdit, ou préparé suivant le procédé précité, pour le doublage d'une paroi interne' de conduit et en particulier pour le chemisage et/ou la réparation d'un conduit ou d'un tunnel.
Suivant l'invention, cette utilisation consiste en ce que :
- la couche poreuse dudit matériau est imprégnée de résine durcissable, si elle est encore à un état non imprégné,
- ledit matériau est posé contre la paroi interne susdite de façon que sa couche relativement imperméable à l'eau soit en contact avec cette paroi interne,
- une pression est exercée au moyen d'un fluide appliqué sur la couche d'étanchéité du matériau composite pour que ce dernier épouse au moins partiellement la paroi interne précitée et pour que la résine durcissable migre au travers de la couche relativement imperméable à l'eau, et
- la résine est ultérieurement durcie.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, le matériau composite, le procédé de préparation de ce dernier ainsi que son utilisation.
La figure 1 est une vue en coupe d'un matériau composite suivant l'invention. La figure 2 est une vue en coupe d'un matériau textile pouvant être utilisé comme couche poreuse. La figure 3 est une vue en coupe d'un matériau composite mis sous une forme tubulaire.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
Le matériau composite 1 suivant l'invention et illustré aux dessins est essentiellement destiné au doublage de la paroi interne d'un conduit comme par exemple une section d'égout, un caniveau, un tunnel, etc. dans le but de réparer ledit conduit (non représenté), de permettre un changement d'affectation de ce dernier ou par exemple d'augmenter sa résistance à des agents chimiques ou à l'abrasion. Ce conduit peut avoir une section transversale quelconque, il peut par exemple être à ciel ouvert et/ou présenter des branchements latéraux. Le doublage peut être réalisé sur toute la périphérie du conduit ou seulement sur la partie d'écoulement du fluide véhiculé par le conduit, par exemple sur la partie inférieure d'un égout, ou. encore d'un canal à ciel ouvert, dans lequel s'écoulent les eaux résiduaires.
Le matériau composite 1 comprend une couche poreuse 2 destinée à être imprégnée d'une résine thermodurcissable. Cette couche poreuse, moyennement compressible et dont l'épaisseur varie, suivant les circonstances, entre deux et quarante millimètres, présente de préférence une structure cellulaire régulière pouvant emmagasiner une résine durcissable répartie d'une manière uniforme et continue. La compressibilité susdite est choisie pour que le matériau composite ne s'écrase pas sous la pression exercée pour sa mise en place dans le conduit, cette pression pouvant atteindre des valeurs de 5 bars mais ne dépassant généralement pas 1,5 bar.
En fonction de la viscosité de la résine précitée, on choisira une couche poreuse 2 qui s'oppose suffisamment à la migration de la résine vers les parties basses de ladite couche placée dans le conduit, suite à la gravité.
Cette couche poreuse 2 est avantageusement réalisée au moyen par exemple d'un matériau textile 3 (figure 2), lui-même constitué de deux couches de matière souple 4 et 5 obtenues par tissage ou par tricotage, disposées sensiblement parallèlement et réunies par des fils de liaison 6 dont la rigidité et la fixation auxdites couches 4 et 5 font que l'écartement subsistant entre lesdites couches est maintenu quand une pression est exercée pour les rapprocher.
D'un point de vue économique, la couche poreuse 2 peut encore être avantageusement réalisée en une mousse en matière synthétique, comme par exemple une mousse de polyéthylène, de polyéther ou de polyester, dont la structure cellulaire est ouverte afin d'emmagasiner la résine précitée. La densité de cette mousse est généralement comprise entre 15 et 80 daN/m<3> ou, en particulier, entre 20 et 40 daN/m<3>.
On peut, dans certains cas d'application, réduire les coûts de matière par une diminution de l'épaisseur de la couche poreuse 2, et donc de la quantité de résine d'imprégnation, en utilisant, pour la fabrication de cette couche poreuse, des fibres ou des éléments filamentaires à haut module d'élasticité comme par exemple des fibres de verre dont les caractéristiques de rigidité sont très élevées. Ces fibres ou éléments filamentaires peuvent être fixés dans la couche poreuse 2, suivant la structure de cette dernière, par tissage, tricotage, couture, collage, accrochage mécanique, etc.
Suivant une forme de réalisation avantageuse, ces fibres ou éléments filamentaires seront distribués dans la couche poreuse de façon à en avoir une concentration plus élevée à proximité des faces 7 et 8 de cette couche 2 que vers le plan médian entre ces faces, afin d'améliorer les caractéristiques mécaniques de celles-ci.
La résine durcissable peut être une résine époxy, polyester ou polyuréthanne avec, le cas échéant, addition de catalyseur et/ou d'accélérateur. Au cas où un collage à la paroi interne de conduit est souhaité, on préférera une résine ne présentant pas de retrait après avoir durci. Comme cela va de soi pour l'homme de métier, la viscosité de la résine sera adaptée à la structure de la couche poreuse 2 comme déjà expliqué plus haut.
La couche d'étanchéité 9 constituera, après la pose du matériau composite 1 dans le conduit, la nouvelle surface interne en contact avec les fluides véhiculés dans ledit conduit.
Dans le cadre -de la présente invention, on entend par fluides, tant les fluides véhiculés dans ledit conduit que le ou les fluides qui serviront à la mise en place du matériau composite 1 dans le conduit et qui seront appelés ci-après fluides de pose.
Les fluides peuvent être gazeux et/ou liquides. Ils peuvent véhiculer des particules solides. La couche d'étanchéité 9 doit donc être choisie en fonction de ces fluides soit pour sa résistance chimique (acides, bases, liquides polaires, solvants, etc.) et/ou thermique (jusqu'à 120[deg.]C par exemple) soit pour sa résistance mécanique
(abrasion, poinçonnement, fissuration) soit encore pour sa compatibilité alimentaire par exemple (eau potable...). L'état de surface de cette couche (de préférence à faible coefficient de friction) et sa souplesse
(pour la pose) sont à prendre aussi en considération, sans oublier la question du coût des matières utilisées.
La couche d'étanchéité 9 peut être avantageusement constituée par une couche continue de polymère éventuellement associée à un support augmentant sa résistance mécanique, comme un tissu, un tricot, une grille ou un non-tissé. La matière utilisée sera de préférence une polyoléfine et plus particulièrement un polyéthylène, d'une manière générale - soit réticulé soit réticulable. L'épaisseur de cette couche d'étanchéité 9 dépend aussi des conditions d'utilisation et donc entre autres des fluides véhiculés. Cette épaisseur peut varier entre 0,1 et 3 mm.
La couche relativement imperméable à l'eau 10 a de préférence une perméabilité, sous une pression de 200 Pa, d'au maximum 400 litres/dm<2>.mn et de préférence comprise entre 250 litres/ dm<2>.mn et 50 litres/dm<2>.mn. Son rôle consiste à former une barrière sélective lorsqu'elle est appliquée contre la paroi du conduit : d'une part, elle empêche dans une large mesure des entrées d'eau dans le matériau composite pendant la pose de ce dernier, entrées d'eau qui provoqueraient un lavage de la résine, et d'autre part, elle permet à la résine de migrer vers la surface du matériau composite 1 en contact avec la paroi interne susdite, cette résine migrée pouvant éventuellement coller, lors de son durcissement, ledit matériau à la paroi.
La couche relativement imperméable à l'eau 10 peut se présenter sous la forme d'un tissu, d'un tricot, d'un non-tissé ou encore d'une membrane.
Un objet de la présente invention consiste en ce que, l'imprégnation se faisant ultérieurement à la superposition et éventuellement à l'assemblage des trois couches constitutives (2, 9, 10), il est utile, sinon indispensable, de solidariser la couche d'étanchéité 9 et/ou la couche relativement imperméable à l'eau 10 avec la couche poreuse 2 de manière à conserver leurs positions relatives au moins jusqu'au moment de l'imprégnation qui sera par exemple réalisée sur le chantier, avant la pose du matériau composite 1.
Cette solidarisation est surtout nécessaire dans le cas où le matériau composite 1 est maintenu sous une forme de ruban, elle peut cependant être également utile au cas où le ruban est mis sous une forme tubulaire (figure 3) en reliant par exemple ses deux bords longitudinaux
11 et 12 par une bande de fermeture 13 (qui par exemple est collée par-dessus lesdits bords). Dans tous les cas, la solidarisation peut être continue ou discontinue, être réalisée sur toute la surface ou localement, etc.
A titre d'exemple, le procédé de préparation, suivant l'invention, d'un matériau composite 1 destiné au doublage d'une paroi interne de conduit comporte une série d'étapes qui se font en usine et qui sont la superposition d'une couche d'étanchéité aux fluides 9, d'une couche poreuse 2 et d'une couche relativement imperméable à l'eau 10 que l'on choisit donc pour sa perméabilité à la résine durcissable. Ce procédé donné à titre d'exemple comporte de plus une solidarisation de deux couches contiguës par collage, laminage, soudage, couture, aiguilletage, etc. Ensuite le ruban de matériau composite est mis sous une forme tubulaire comme déjà mentionné plus haut et il est envoyé sur chantier où, par exemple on introduit la résine durcissable dans la couche poreuse 2, d'une manière connue de l'homme de métier.
L'homme de métier connaît les différents procédés de pose d'un tel matériau composite dans un conduit. Par exemple, lorsque ce matériau composite est sous une forme tubulaire (figure
3), il y a en général deux procédés de pose. Un premier consiste à utiliser une forme tubulaire dont la couche externe est la couche relativement imperméable à l'eau 10 et à tirer ou à dérouler la forme tubulaire de section adéquate dans le conduit à doubler. Ensuite une extrémité de la forme tubulaire est bouchée et, par l'autre extrémité, on introduit un fluide de pose, par exemple de l'eau ou de l'air, qui par pression ou par gravité remplit la forme tubulaire et l'applique contre la paroi interne du conduit. Au cours de l'application du matériau composite suivant l'invention, la pression ultérieure favorise la migration de la résine susdite au travers de la couche relativement imperméable à l'eau et cette résine, en migrant, se dispose régulièrement entre ladite couche relativement imperméable à l'eau 10 et la paroi interne de conduit.
L'étape suivante consiste à durcir la résine, par exemple par échauffement ou par tout autre moyen, et, dans le cas où le fluide de pose est de l'air, on insuffle, dans le volume interne de la forme tubulaire, de la vapeur qui réchauffe et remplace progressivement l'air qui s'y trouve. Le durcissement de la résine forme la nouvelle paroi du conduit avec la couche d'étanchéité 9 comme nouvelle paroi interne et, si la résine a été choisie pour ne pas avoir de retrait lors du durcissement, il peut y avoir un collage efficace du matériau composite appliqué contre la paroi interne de conduit.
Le second procédé de pose consiste à réaliser, avec le matériau composite, une forme tubulaire dont la couche externe est la couche d'étanchéité 9. Par exemple, après imprégnation, la périphérie d'une extrémité de cette forme tubulaire est fixée à la périphérie d'une extrémité du conduit à doubler ou d'un quelconque organe nécessaire à son retournement et la forme tubulaire est ensuite chassée par un fluide de pose à l'intérieur du conduit dans laquelle elle progresse en se retournant à la manière d'une chaussette dont l'intérieur passe à l'extérieur et vice et versa. Le fluide de pose est ici aussi en contact avec la couche d'étanchéité 9. Une fois en place, la forme tubulaire est traitée comme ci-dessus pour le durcissement de la résine et son collage éventuel.
Comme dit plus haut, la couche d'étanchéité 9 peut être avantageusement à base d'une matière choisie parmi des polyoléfines réticulables. Par exemple, la réticulation de ces dernières peut être faite avant que ladite couche 9 soit associée à la couche poreuse 2 ou elle peut être réalisée pendant la solidarisation de ces deux couches. Il peut être préférable que cette réticulation ait lieu après la mise en place de la forme tubulaire, par exemple pour que cette dernière garde jusqu'alors un maximum de souplesse pour faciliter' la pose. Dans ce cas la réticulation sera réalisée en même temps que le durcissement de la résine durcissable, par le même apport de chaleur humide provenant par exemple de l'injection de vapeur et moyennant l'adjonction éventuelle d'un catalyseur de réticulation.
Pour mémoire, le choix des trois couches est fait en fonction de la raison du doublage de la paroi interne de conduit, en fonction du conduit et en fonction du ou des fluides véhiculés. D'après le cas, ce doublage devra résister aux pressions internes ou aux pressions externes par exemple aux poussées du sol, de l'eau contenue dans des nappes phréatiques, etc. La sélection de la couche d'étanchéité doit tenir compte des substances mélangées de manière non contrôlable aux fluides connus (par exemple des déversements d'huiles minérales ou d'acides dans les égouts).
L'homme de métier appréciera que, pour la couche poreuse 2, l'utilisation de mousses à cellules ouvertes ou de produits textiles décrits ci-dessus est nettement plus avantageuse que celle des feutres connus à ce jour, ces derniers donnant lieu à des problèmes de régularité d'imprégnation, d'interconnexion entre pores, de dimensions réduites de pores, etc.
Lors de la pose sous pression du matériau composite, grâce à son collage à la paroi interne dans le cas d'une résine sans retrait, après durcissement, il est ais'é de repérer des branchements latéraux et de percer ledit matériau pour reformer ce branchement.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du cadre de la présente invention.
Par exemple, on peut concevoir, dans le cadre de la présente invention, que la couche d'étanchéité puisse être retirée après le durcissement de la résine si cette dernière, combinée à la couche poreuse, présente des caractéristiques compatibles avec les fluides véhiculés.
REVENDICATIONS
1. Matériau composite (1) destiné au doublage d'une paroi interne de conduit, en particulier pour le chemisage
<EMI ID=1.1>
couche poreuse (2), destinée à être imprégnée d'une résine durcissable, et une couche d'étanchéité aux fluides (9), appliquée sur une première face (7 ou 8) de la couche poreuse (2� ainsi qu'une couche relativement imperméable à l'eau (10) destinée à venir en contact avec la paroi interne du conduit et appliquée sur loutre face de la couche poreuse, caractérisé en ce que la couche relativement imperméable à l'eau
(10) est perméable à la résine durcissable de manière à permettre
<EMI ID=2.1>
de migrer au travers de la couche relativement imperméable à l'eau, vers la surface de celle-ci qui est (Opposée à la couche poreuse (2).
"Composite material for lining an internal wall
of conduit, its preparation process and its use ".
The subject of the present invention is a composite material which is intended for lining an internal wall of a duct, in particular for lining and / or repairing a duct or a tunnel, this material comprising a porous layer, intended to be impregnated with a curable resin, a fluid-tight layer applied to one face of the porous layer, as well as a relatively waterproof layer, intended to come into contact with the internal wall of the duct and applied to the other side of the porous layer.
The aforementioned composite material is specially used to renovate inter alia the internal wall of a defective or damaged duct, without requiring works such as for example, if the duct is located under a roadway, to interrupt circulation, to dig up the duct in question and replace it with a new one and then restore the ground surface to restore circulation. The composite material, impregnated with a resin must make it possible to form in the conduit in question, after hardening of the resin, a new wall which resists the pressures exerted by the ground, the cart etc.
Certain three-layer composite materials which correspond to an embodiment described in GB-
1.340.068 and where the porous part is sandwiched between two relatively impermeable membranes, are currently used. They have in particular the drawback that the curable resin with which they are impregnated cannot come into contact with the abovementioned internal wall. A fortiori it is therefore not possible to bond, to this internal wall, the composite material.
GB-1,340,068 also describes a two-layer composite material, the fluid-tight layer and the porous layer impregnated with curable resin. Thus the latter is directly in contact with the internal wall of the conduits to be doubled. The disadvantage of using the latter composite material is that, during water infiltration into the conduits to be lined, the curable resin can be washed locally. In addition, the handling of this composite material is much more delicate than that of a three-layer composite material since the resin is not protected.
The object of the invention is to remedy the above-mentioned drawbacks and to provide a three-layer composite material as described at the start but which makes possible both protection of the curable resin with which the above-mentioned porous layer is impregnated, and gradual migration. at least a part of this resin towards the surface of the composite material intended to come into contact with the wall of the duct to be renovated.
The invention also aims to produce a composite material of this kind which can be easily marketed and transported, before its impregnation with the hardenable resin, without risk of destruction of said material.
To solve these problems, there is provided according to the invention a composite material as described at the start, in which the relatively waterproof layer is permeable to the hardenable resin so as to allow at least part of this impregnating resin. the porous layer to migrate through the relatively impermeable layer to the surface thereof which is opposite the porous layer.
According to one embodiment of the invention, the porous layer still not impregnated with curable resin is integral with the sealing layer and / or with the layer relatively impermeable to water, whether continuous or not.
According to an advantageous embodiment of the invention, the sealing layer is constituted by a polyolefin and the relatively waterproof layer can be constituted by a fabric, a knitted fabric, a nonwoven or a membrane.
According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the porous layer consists of a foam of synthetic material, and more particularly of a foam of polyethylene, polyether or polyester, crosslinked and with open cells.
The subject of the invention is also a process for preparing a composite material intended for lining an internal wall of a duct, in particular for lining and / or repairing a duct or a tunnel, this process comprising :
- an overlay of a fluid-tight layer, a porous layer intended to be impregnated with a curable resin and a relatively waterproof layer,
an impregnation of the porous layer with said curable resin, and
- A joining of the porous layer with the sealing layer as well as possibly with the relatively waterproof layer.
According to the invention, this process comprises, during said superposition, an application, as a relatively waterproof layer, of a layer permeable to the curable resin.
In addition, the subject of the invention is the use of a above-mentioned composite material, or one prepared according to the above-mentioned method, for lining an internal wall 'of conduit and in particular for lining and / or repairing a conduit or tunnel.
According to the invention, this use consists in that:
the porous layer of said material is impregnated with curable resin, if it is still in an unimpregnated state,
said material is placed against the above internal wall so that its relatively waterproof layer is in contact with this internal wall,
- Pressure is exerted by means of a fluid applied to the sealing layer of the composite material so that the latter at least partially matches the aforementioned internal wall and so that the curable resin migrates through the relatively impermeable layer. water, and
- the resin is subsequently hardened.
Other details and particularities of the invention will emerge from the description of the drawings appended to this specification and which illustrate, by way of nonlimiting examples, the composite material, the process for preparing the latter as well as its use.
Figure 1 is a sectional view of a composite material according to the invention. Figure 2 is a sectional view of a textile material which can be used as a porous layer. Figure 3 is a sectional view of a composite material put in a tubular form.
In the different figures, the same reference notations designate identical or analogous elements.
The composite material 1 according to the invention and illustrated in the drawings is essentially intended for lining the internal wall of a conduit such as for example a sewer section, a gutter, a tunnel, etc. in order to repair said conduit (not shown), to allow a change of use of the latter or for example to increase its resistance to chemical agents or to abrasion. This duct can have any cross section, it can for example be open and / or have lateral connections. The doubling can be carried out over the entire periphery of the duct or only on the flow portion of the fluid conveyed by the duct, for example on the lower part of a sewer, or. still of an open channel, in which the waste waters flow.
The composite material 1 comprises a porous layer 2 intended to be impregnated with a thermosetting resin. This porous layer, moderately compressible and whose thickness varies, depending on the circumstances, between two and forty millimeters, preferably has a regular cellular structure which can store a hardenable resin distributed in a uniform and continuous manner. The above compressibility is chosen so that the composite material does not collapse under the pressure exerted for its positioning in the duct, this pressure possibly reaching values of 5 bar but generally not exceeding 1.5 bar.
Depending on the viscosity of the aforementioned resin, a porous layer 2 will be chosen which is sufficiently opposed to the migration of the resin to the lower parts of said layer placed in the conduit, following gravity.
This porous layer 2 is advantageously produced by means, for example, of a textile material 3 (FIG. 2), itself made up of two layers of flexible material 4 and 5 obtained by weaving or knitting, arranged substantially parallel and joined by threads. of connection 6 whose rigidity and fixing to said layers 4 and 5 means that the distance remaining between said layers is maintained when a pressure is exerted to bring them closer.
From an economic point of view, the porous layer 2 can also advantageously be made of a foam of synthetic material, such as for example a polyethylene, polyether or polyester foam, the cell structure of which is open in order to store the resin. cited above. The density of this foam is generally between 15 and 80 daN / m <3> or, in particular, between 20 and 40 daN / m <3>.
It is possible, in certain application cases, to reduce the material costs by reducing the thickness of the porous layer 2, and therefore the quantity of impregnating resin, by using, for the manufacture of this porous layer, fibers or filamentary elements with a high modulus of elasticity, such as, for example, glass fibers, the stiffness characteristics of which are very high. These fibers or filamentary elements can be fixed in the porous layer 2, according to the structure of the latter, by weaving, knitting, sewing, gluing, mechanical attachment, etc.
According to an advantageous embodiment, these fibers or filamentary elements will be distributed in the porous layer so as to have a higher concentration near the faces 7 and 8 of this layer 2 than towards the median plane between these faces, in order to improve their mechanical characteristics.
The curable resin can be an epoxy, polyester or polyurethane resin with, if necessary, addition of catalyst and / or accelerator. If bonding to the internal wall of the duct is desired, a resin which does not exhibit shrinkage after hardening is preferred. As is obvious for those skilled in the art, the viscosity of the resin will be adapted to the structure of the porous layer 2 as already explained above.
The sealing layer 9 will constitute, after the laying of the composite material 1 in the conduit, the new internal surface in contact with the fluids conveyed in said conduit.
In the context of the present invention, the term “fluids” is intended to mean both the fluids conveyed in said conduit and the fluid or fluids which will be used for placing the composite material 1 in the conduit and which will hereinafter be called laying fluids .
The fluids can be gaseous and / or liquid. They can carry solid particles. The sealing layer 9 must therefore be chosen as a function of these fluids, either for its chemical resistance (acids, bases, polar liquids, solvents, etc.) and / or thermal resistance (up to 120 [deg.] C for example) either for its mechanical resistance
(abrasion, puncturing, cracking) or even for its food compatibility for example (drinking water ...). The surface condition of this layer (preferably with a low coefficient of friction) and its flexibility
(for installation) are also to be taken into account, without forgetting the question of the cost of the materials used.
The sealing layer 9 may advantageously consist of a continuous layer of polymer possibly associated with a support increasing its mechanical resistance, such as a fabric, a knitted fabric, a grid or a nonwoven. The material used will preferably be a polyolefin and more particularly a polyethylene, in general - either crosslinked or crosslinkable. The thickness of this sealing layer 9 also depends on the conditions of use and therefore, inter alia, on the fluids conveyed. This thickness can vary between 0.1 and 3 mm.
The relatively waterproof layer 10 preferably has a permeability, under a pressure of 200 Pa, of at most 400 liters / dm <2> .mn and preferably between 250 liters / dm <2> .mn and 50 liters / dm <2> .mn. Its role consists in forming a selective barrier when it is applied against the wall of the duct: on the one hand, it largely prevents water from entering the composite material during the laying of the latter, water from entering which would cause washing of the resin, and on the other hand, it allows the resin to migrate towards the surface of the composite material 1 in contact with the aforesaid internal wall, this migrated resin possibly being able to stick, during its hardening, said material to the wall.
The relatively waterproof layer 10 can be in the form of a fabric, a knitted fabric, a nonwoven fabric or even a membrane.
An object of the present invention is that, the impregnation being done subsequently to the superposition and possibly to the assembly of the three constituent layers (2, 9, 10), it is useful, if not essential, to secure the layer d sealing 9 and / or the relatively waterproof layer 10 with the porous layer 2 so as to maintain their relative positions at least until the moment of impregnation which will be carried out for example on site, before laying the composite material 1.
This joining is especially necessary in the case where the composite material 1 is maintained in the form of a ribbon, it can however also be useful in the case where the ribbon is put in a tubular form (FIG. 3) by connecting for example its two longitudinal edges
11 and 12 by a closure strip 13 (which for example is glued over said edges). In all cases, the joining can be continuous or discontinuous, be carried out over the entire surface or locally, etc.
By way of example, the method of preparation, according to the invention, of a composite material 1 intended for lining an internal wall of duct comprises a series of steps which are carried out in the factory and which are the superposition of a fluid-tight layer 9, a porous layer 2 and a relatively waterproof layer 10 which is therefore chosen for its permeability to the curable resin. This method given by way of example further comprises a joining of two contiguous layers by gluing, laminating, welding, sewing, needling, etc. Then the ribbon of composite material is put in a tubular form as already mentioned above and it is sent to the site where, for example, the curable resin is introduced into the porous layer 2, in a manner known to those skilled in the art.
A person skilled in the art knows the different methods of laying such a composite material in a duct. For example, when this composite material is in a tubular form (figure
3), there are generally two installation methods. A first consists in using a tubular form, the outer layer of which is the relatively waterproof layer 10 and in pulling or unwinding the tubular shape of adequate section in the duct to be doubled. Then one end of the tubular form is plugged and, through the other end, a laying fluid is introduced, for example water or air, which by pressure or by gravity fills the tubular form and applies it against the inner wall of the duct. During the application of the composite material according to the invention, the subsequent pressure promotes the migration of the aforementioned resin through the layer relatively impermeable to water and this resin, while migrating, is regularly arranged between said relatively impermeable layer with water 10 and the internal wall of the conduit.
The next step consists in hardening the resin, for example by heating or by any other means, and, in the case where the laying fluid is air, the internal volume of the tubular form is injected with steam which gradually heats and replaces the air in it. The hardening of the resin forms the new wall of the conduit with the sealing layer 9 as the new internal wall and, if the resin has been chosen so as not to have any shrinkage during hardening, there may be effective bonding of the composite material. applied against the inner wall of the duct.
The second laying method consists in producing, with the composite material, a tubular shape, the outer layer of which is the sealing layer 9. For example, after impregnation, the periphery of one end of this tubular shape is fixed to the periphery of one end of the duct to be doubled or of any member necessary for its reversal and the tubular shape is then driven out by a laying fluid inside the duct in which it progresses by turning like a sock whose interior passes to the exterior and vice versa. The laying fluid is here also in contact with the sealing layer 9. Once in place, the tubular shape is treated as above for the hardening of the resin and its possible bonding.
As said above, the sealing layer 9 can advantageously be based on a material chosen from crosslinkable polyolefins. For example, the crosslinking of the latter can be done before said layer 9 is associated with the porous layer 2 or it can be carried out during the joining of these two layers. It may be preferable for this crosslinking to take place after the tubular shape has been put in place, for example so that the latter retains maximum flexibility until then to facilitate installation. In this case, the crosslinking will be carried out at the same time as the hardening of the curable resin, by the same supply of moist heat originating for example from the injection of steam and by means of the optional addition of a crosslinking catalyst.
For the record, the choice of the three layers is made according to the reason for the lining of the internal wall of the conduit, according to the conduit and according to the fluid or fluids conveyed. Depending on the case, this doubling must withstand internal pressures or external pressures, for example, pushes from the ground, from water contained in groundwater, etc. The selection of the waterproofing layer must take into account substances that are uncontrollably mixed with known fluids (for example spills of mineral oils or acids in sewers).
Those skilled in the art will appreciate that, for the porous layer 2, the use of open cell foams or of textile products described above is clearly more advantageous than that of the felts known to date, the latter giving rise to problems. regularity of impregnation, interconnection between pores, reduced pore dimensions, etc.
When laying the composite material under pressure, thanks to its bonding to the internal wall in the case of a resin without shrinkage, after hardening, it is easy to identify lateral connections and to pierce said material to reform this connection .
It should be understood that the invention is in no way limited to the embodiments described and that many modifications can be made to the latter without departing from the scope of the present invention.
For example, it is conceivable, in the context of the present invention, that the sealing layer can be removed after the resin has hardened if the latter, combined with the porous layer, has characteristics compatible with the fluids conveyed.
CLAIMS
1. Composite material (1) intended for lining an internal wall of a duct, in particular for lining
<EMI ID = 1.1>
porous layer (2), intended to be impregnated with a curable resin, and a fluid-tightening layer (9), applied to a first face (7 or 8) of the porous layer (2 ainsi as well as a relatively waterproof layer (10) intended to come into contact with the internal wall of the duct and applied to the otter opposite the porous layer, characterized in that the relatively waterproof layer
(10) is permeable to the hardenable resin so as to allow
<EMI ID = 2.1>
to migrate through the relatively waterproof layer, towards the surface thereof which is (Opposite the porous layer (2).