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Blocs de construction et autres articles moulés d'avance, et procédé pour leur fabrication.
La présente invention concerne la fabrication de blocs de construction et autres articles moulés d'avance.
Jusqu'à présent, les blocs de construction utilisés dans l'industrie du bâtiment étaient faits essentiellement soit en ciment Portland combiné avec une matière de remplis- sage telle que le pisé de cendre, les scories broyées, la pierre ponce ou autres matières analogues, soit en ciment
Portland seul, qu'on rend poreux ou cellulaire en faisant dégager du gaz au sein du ciment liquide, avant sa prise.
Ces produits à base de ciment Portland ont le grand désa- vantage de subir des changements de volume peu après leur fa- brication, et ultérieurement, par suite de variations hy- @ grométriques.
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L'invention a pour but principal de procurer un bloc de construction ou autre article moulé d'avance, perfec- tionné, léger mais solide, et dont le volume ne tende pas à varier avec le degré d'humidité. Dans ce but on utilise, comme ingrédient essentiel du bloc ou autre article à fabriquer, du plâtre de sulfate de calcium, de préférence du type anhydrite accéléré dont on rend la structure poreuse ou cel- lulaire en provoquant un dégagement de gaz au sein de la mas- se plastique avant ou, de préférence, pendant sa prise.
Par l'expression "plâtre de sulfate de calcium, du type anhydrite accéléré", on entend ici tout plâtre dont les caractéristi- ques de prise dépendent essentiellement de l'hydratation du sulfate de calcium anhydre sous l'influence de faibles doses d'accélérateurs convenables tels, par exemple, que des sels de métaux alcalins, certains sulfates métalliques, ou des mélanges de ces substances, et notamment les accélérateurs décrits dans les brevets anglais Nos. 236.695 et 317.672.
La présente invention vise donc un bloc de construc- tion ou autre article moulé d'avance, possédant une structure poreuse ou cellulaire et consistant en plâtre de sulfate de calcium, de préférence du type anhydrite accéléré, avec ou sans addition d'ingrédients inertes, tels que des matières de remplissage ou des pigments.
Elle s'étend également à un bloc ou autre article du genre en question, dont une surface au moins est modifiée par un des traitements suivants, ou plusieurs de ceux-ci en combinaison quelconque:
1) L'application d'une couche de renforcement con- sistant en plâtre pur (de structure non cellulaire) addition- né ou non de pigments, et/ou en une matière fibreuse telle qu'une planche ou un tissu susceptible d'être noyé dans la surface.
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2) L'application d'une couche de plâtre lustré obtenu par 1(mélange d'une ou plusieurs substances d'une catégorie (a) comprenant la chaux hydratée, le ciment Port- land, les ciments dénommés "blancs" contenant un peu plus d'alumine que leciment Portland, et les ciments à forte teneur en alumine, le ciment fondu par exemple, avec (b) un plâtre de sulfate de calcium, du type anhydrite accéléré, additionné ou non de matières de remplissage telles que le sable et/ou des pigments.
3) L'application d'une émulsion aqueuse de bitume, en vue d'imperméabiliser la surface, avec ou sans applica- tion ultérieure du plâtre lustré préparé comme c'est décrit ci-dessus. Ce traitement est de grande importance lorsque les blocs sont destinés à servir de revêtement aux murs en briques, la surface ainsi traitée résistant à l'infiltration de l'eau dans le corps de maçonnerie.
4) L'imperméabilisation, à l'aide d'un sel soluble d'un acide gras supérieur. Ce traitement est important pour la préservation des blocs durant l'emmagasinage, lorsqu'ils peuvent être exposés aux intempéries.
On applique ces traitements aux blocs individuels, lesquels peuvent être de toute grandeur convenable et attein- dre 2.50m de longueur sur 1.50m de largeur, par exemple.
On peut également obtenir des surfaces décoratives en s'ar- rangeant pour que les blocs fassent prise en contact avec du celluloïd lisse, ce qui leur donne une surface glacée, ou en projetant la matière dans le moule de manière à obtenir des effets de relief sur la surface exposée.
L'invention s'étend également aux procédés ci-après, pour la fabrication des blocs perfectionnés en question: 1) on prépare un bloc ou panneau de grande dimension dans
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un moule et on sectionne de la masse partiellement durcie des blocs de la grandeur voulue à l'aide d'un couperet, ou on scie le panneau en blocs après la prise. On peut, par-exem- ple, gâcher avec de l'eau du plâtre contenant de l'anhydrite et une matière susceptible de dégager du gaz et d'accélérer la prise, puis laisser la passe faire prise dans un récipient peu profond. Le mélange se dilate à deux ou trois fois son volume initial tout en conservant une surface supérieure plane, exempte de crevasses. On sectionne ensuite en blocs, de la manière indiquée, le panneau de plâtre ainsi obtenu.
Selon ce procédé on peut éventuellement utiliser des moules de pro- fondeur relativement grande, jusqu'à 60 cm, par'exemple.
2) On prépare un bloc ou panneau de grande dimension dans un moule de faible ou de grande profondeur, et on introduit dans celui-ci des cloisons avant ou après y avoir coulé la masse plastique, de manière à diviser cette masse en blocs de gran- deur voulue, sans découpage. On peut éventuellement revêtir les cloisons de plâtre pur ou décoré, destiné à s'unir à la matière contenue dans le moule.
3) On produit un bloc en versant dans un moule profond une quantité de matière plastique suffisante pour y former une couche de 15 cm. d'épaisseur, par exemple, en laissant dilater cette couche sans nécessairement lui permettre de prendre, et en répétant l'opération jusqu'à ce qu'on ait obtenu un bloc de la hauteur voulue. L'expérience démontre que cette méthode est pratique, malgré le danger présumé que le versage des couches supérieures pourrait détruire la masse submergée, qui est encore à l'état humide et peu résistant. Ce procédé con- vient spécialement dans le cas de mélanges à prise et à dila- tation rapides.
4) On.forme un bloc ou panneau de manière continue, dans un
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moule, par des additions continues et séparées de matière plastique humide et d'une substance génératrice de gaz.
5) On forme un bloc ou panneau, en magasin, en versant ou répandant dans un moule une couche de plâtre normal (c'est-à- dire non cellulaire) qu'on asperge ensuite d'une substance génératrice de gaz, par exemple le sulfate d'alumine (qui dégage de l'anhydride carboniquepar réaction avec le carbona- te contenu dans le plâtre), ces opérations étant renouvelées, éventuellement avec des intervalles convenables entre les applications de couches successives, jusqu'à ce qu'on ait obtenu l'épaisseur voulue. Ce procédé présente l'avantage particulier de permettre de travailler du plâtre à prise et à dilatation rapides, surtout du plâtre dans lequel la sub- stance génératrice de gaz remplit également le rôle d'accélé- rateur.
Dans les opérations de versage ou de coulée normales, on doit utiliser du plâtre à prise et à dilatation relative- ment lentes,afin de disposer du temps nécessaire pour le mélange, le versage et l'ajustage, tandis que par la nouvelle méthode on dispose d'une plus grande latitude grâce à ce qu'on applique séparément les ingrédients.
Dans l'exécution des procédés en question, il a été constaté que l'allure de la dilatation de la masse plastique est parfois trop rapide par rapport à celle de sa prise, de sorte que la masse se dilate au-delà de sa résistance et que le poids des couches supérieures cause l'affaissement partiel de celles d'en dessous, ce qui conduit (un produit de qualité inférieure.Il est, par conséquent, avantageux d'ac célérer la prise dans ces cas, mais il est difficile de le faire sans charger le plâtre d'une proportion inadmissible d'accélérateurs susceptibles d'affaiblir le produit, de le ren- dre plus coûteux, et d'entraîner d'autres' inconvénients.
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On a toutefois découvert qu'on peut obtenir d'ex- cellents mélanges du genre décrit, à prise rapide et exempts des inconvénients auxquels il a été fait allusion, en les additionnant d'un pourcentage, 20% par exemple, de plâtre de Paris ou autre plâtre de sulfate de calcium du type semi- hydraté.
Lorsque les mélanges ainsi préparés sont gâchés avec de l'eau,-ils font prise beaucoup plus rapidement que ceux qui ne contiennent pas de plâtre de Paris ou substance analogue, et en modifiant la proportion de ce dernier ingré- dient,on peut régler la vitesse de prise suivant les be- soins de chaque cas particulier, selon la rapidité avec la- quelle le gaz se dégage dans la masse plastique.
On peut ajouter le plâtre de Paris ou matière ana- logue au mélange à l'état sec, ou le gâcher avec de l'eau séparément et verser la masse plastique résultante dans la masse principale immédiatement avant de couler celle-ci dans les moules. De cette manière, on peut produire des pièces moulées de hauteur appréciable, de 60 cm ou plus, par exemple.
L'influence accélératrice qu'exerce le sulfate de calcium semi-hydraté sur la prise de l'anhydrite a déjà été indiquée dans le brevet anglais n 337.926, mais la pré- sente invention met cette caractéristique à profit de manière spécialement avantageuse en ce qui concerne la prise de plâ- tres poreux ou cellulaires.
Les exemples suivants indiquent certaines applica- tions pratiques de l'invention:
EXEMPLE 1 ----------------
On prépare une quantité de mélange suffisante pour la fabrication de 24 blocs, à l'aide des ingrédients suivants: Anhydrite 311 kgs.
Sulfate d'aluminium 13 " Sulfate de potassium 3,17" Craie 1.36"
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On y ajoute un pourcentage d'eau de 23.7 à 25.6%, calculé sur le poids des matières solides sèches. Le mélange commence à faire prise au bout de 15 minutes et on peut le démouler au bout de trois heures et demie environ, quoiqu'il! soit préférable de n'effetuer le démoulage qu'après 24 heu- res. Lorsque le bloc commence à durcir, on en nivelle le som- met en sectionnant la matière superflue, et en raclant en- suite sa surface à la truelle. On peut aussi laisser soli- difier complètement toute la masse, et niveler son sommet en en sectionnant une épaisseur suffisante à la scie.
E X E M P L E 2 ----------------
On mélange environ 12 parties en poids d'anhydrite avec une partie en poids de plâtre, une demi-partie en poids de sulfate d'aluminium, un cinquième de partie en poids de sulfate de potassium, un dixième de partie en poids de craie finement divisée, et environ quatre parties en poids d'eau. On verse ce mélange dans un moule convenable où, au bout de quelques minutes, il se dilate rapidement pour at- teindre un volume deux fois à deux fois et demie plus grand que son volume initial, selon la température et les condi- tions où il se trouve. Au bout de 15 minutes la masse at- teint sa dilatation maximum sans s'affaisser, et se solidifie suffisamment pour qu'on puisse en sectionner ou en-racler la partie supérieure superflue.
Le dessin annexé, représentant en perspective sché- matique un moule comportant des cloisons détachables, indi- que la méthode de fabrication préférée du bloc en question.
Pour faciliter le transport, ce moule est monté sur un wa- gonnet 1 sur lequel ses côtés 2,3 sont fixés à l'aide de
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coins 4 s'emboîtant dans des crochets 5 au plateau du wa- gonnet, lesquels s'engagent dans des cavités ménagées dans les côtés 2,3. Le moule comporte des barres de serrage 7 en nombre suffisant pour maintenir les deux c8tés du moule rigidement par rapport l'un à l'autre. Les faces internes de ces côtés présentent des rainures destinées à recevoir les parois extrêmes 8,9 et les cloisons intermédiaires 10.
En pratique, on assemble tout le moule à l'exception des cloisons 10, on mélange les ingrédients du plâtre dans un malaxeur de type normal, et on verse la matière plastique directement dans le moule. On place alors les cloisons 10, et on laisse le mélange se dilater et se solidifier.
REVENDICATIONS ---------------------------
1. Bloc de construction ou produit analogue moulé d'avance, possédant une structure poreuse ou cellulaire et fait d'un plâtre de calcium, de préférence du type anhydrite accéléré, avec ou sans addition d'ingrédients inertes tels que des matières de remplissage ou des pigments.