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BROCEDE -DE .FABRICATION PAR MOULAGE -.DE,PRODUITS'A BASE ,DE -PLATRE OU ANALOGUES.ET PRODUITS OBTENUS.
La présente invention est relative à un procédé de fabrica- tion de produits à base de plâtre ou analogues, et aux produits obtenus par ce procédé.
On connaît déjà un procédé de fabrication de produits à base de ciment, consistant à mouler ceux-ci à partir d'un matériau contenant le ciment et les autres éléments nécessaires à l'obtention du mortier dé- siré, et une quantité d'eau très faible., insuffisante pour la prise du ciment, et-à fournir au matériau démoulé le complément d'eau nécessaire.
Le présent procédé consiste essentiellement à transposer cette technique au domaine de la fabrication de produits à base de plâtre, dans le cas duquel les circonstances sont absolument différentes, la prise du plâtre étant un phénomène d'ordre purement physique d'une part., et son uti- lisation se présentant d'autre part dans des conditions très différentes de celle des produits à base de ciment
L'invention s'étend en outre à différentes modalités de réali- sation de ce procédé général, ainsi qu'il résultera de la description sub- séquente .
Les inconvénients particuliers à remploi du plâtre sont bien connus et très caractéristiqueso
Le temps nécessaire pour effectuer le gâchage du plâtre, et pour réaliser l'opération de la coulée elle-même du plâtre gâché dans le moule, oblige à employer un plâtre à durée de prise moyenne.La vitesse de fabrication se trouve ainsi limitée dès son départ
L'opération de gâchage en elle-même, que 19on ne peut éviter dans le procédé ordinaires limite le nombre et la nature des produits dad- dition possibles. Cette limitation dépend de la densité de ces matières d' additiono L'expérience montre qu'au cours du gâchage, une séparation des matières par ordre de densités tend à se produireo Il en résulte qu'on n'a
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que peu de choix en ce qui concerne ces additions.
Un autre inconvénient bien connu consiste en ce que le plâtre produit un encrassement rapide de tout le matériel qui est en contact avec lui, les dépôts de premières traces de plâtre s'accroissant rapidement, jusqu'à former bientôt des croûtes qui rendent la poursuite du travail impossible. Il en résulte que la mécanisation d'une fabrication de produits à base de plâtre n'a jamais pu être développée dans des conditions prati- ques.
D'autre part, la nécessité d'ajouter aux matières sèches une quantité d'eau assez considérable entraîne l'obligation d'un traitement de dessiccation qui prolonge les délais de fabrication.
Le procédé suivant l'invention supprime tous ces inconvénients et cela parce qu'il consiste en ce que la matière première composée au moins de plâtre est moulée alors qu'elle présente une teneur en eau suffisante pour empêcher sa désagrégation, notamment sous l'effet de la pesanteur, après sup- pression du moule, mais inférieure à celle qui serait nécessaire pour que tout le plâtre présent puisse faire prise, le complément d'eau nécessaire étant apporté au matériau après qu'il ait reçu la forme définitive désirée.
Suivant une particularité de l'invention, au moins une partie de l'eau nécessaire pour empêcher la désagrégation du produit formé, après démoulage, est fournie au produit en le mettant en contact avec une atmos- phère chargée de vapeur dans une mesure déterminée, dans des conditions thermiques telles qu'une condensation de la dite vapeur se produise au contact du produit.
Suivant une autre particularité de l'invention, l'apport d'eau complémentaire comprend une première phase consistant à fournir à la couche superficielle du produit formé une quantité d'eau propre à permettre la prise du plâtre se trouvant dans cette couche superficielle, et une deu- xième phase faisant suite à la première, au cours de laquelle l'eau est four- nie au produit en quantité au moins égale à celle qui est nécessaire pour assurer la prise de tout le plâtre contenu dans le produit et non encore cristallisé au début de cette première phase.
D'autres particularités ressortiront de la description détaillée, donnée ci-après, de quelques détails et modalités d'application du procédé suivant l'invention. x x x
Les matières premières employées comprennent essentiellement du plâtre ou un produit analogue. La nature même du procédé permet d'employer des plâtres à prise rapide aussi bien que des plâtres ordinaires. Divers ma- tériaux solides peuvent être ajoutés, notamment des substances contenant dé- jà des éléments cristallins de même nature que ceux de la substance qui fait prise. On mélangera par exemple au plâtre frais du gypse, des déchets de plâtre, etc.
Les cristaux ainsi introduits dans le mélange constituent au- tant de germes de cristallisation autour desquels se bâtira l'édifice cristallin définitif. Outre*les effets d'accélération qui en résultent, on observera que le procédé permet ainsi également, de réaliser une économie sensible. D'autres matières joueront exclusivement le rôle de charges et donneront aux produits fabriqués certaines qualités particulières. Telles sont le sable, les cendrées, la pierre ponce, des déchets calcaires ou autres.
On peut aussi envisager tous genres d'additifs tels qu'accélé- rateurs de prise, produits facilitant le moulage ou le démoulage, etc...
Une mention spéciale doit être faite des matériaux constituant des armatures, notamment des matériaux fibreux de toutes sortes :fibres
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végétales, animales, minérales,.déchets de textiles etc .... Leur mélange au plâtre créait, dans les procédés classiques de fabrication de pièces ar- mées, des difficultés qui ont souvent abouti au rejet de certains matéraux d'armature.
Dans le procédé suivant l'invention, le mélange se faisant à sec ou à peu près à sec, les armatures peuvent être mêlées au platre sans diffi- cultes. Elles aident d'ailleurs à la bonne tenue de la pièce moulée lorsqu' on pratique le démoulage de cette pièce où tout le plâtre présent n'a pu encore faire prise, en raison de l'absence d'une partie de l'eau nécessai- reo
Le mélange des matériaux s'effectuera suivant l'un quelconque des procédés connus.
Il pourra se faire entièrement à sec ou en présence d'humidité ou en milieu gazeux et à toute température; l'emploi de divers mélangeurs courants est possible mélangeurs à tambour, à palette, à chu= te, mélangeur broyeur, mélangeurs à tourbillonnement ou par tout autre pro- cédé .
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Le moulage intervenant dans le procédé suivant l'invention ne peut, en raison de la nature même de celle-ciêtre considéré en faisant abs- traction de la teneur en eau de la matière premièreoOn remarquera cependant, d'une manière générale, que le terme de moulage doit être compris dans son sens le plus large. Il s'agit essentiellement d'une "mise en forme", par mou- les ou coffrages. Le moulage pourra être continu ou discontinu, se faire à la presse entre rouleaux, tamis ou autres appareils. Certaines modalités de moulage seront cependant préférées, suivant l'invention, comme il sera expli- qué ci-après.
Dans les procédés habituels, la matière première est gâchée avec une assez grande quantité d'eau, et introduite ensuite dans un moule où elle est plus ou moins tassée. Toute 1'eau introduite ne demeurera pas dans la masse durcie : une partie devra en être éliminée par séchage. L'excès d'eau est nécessaire au début afin que la matière acquière une plasticité suffisan- te pour remplir toutes les cavités du moule. Il faut aussi que les. gaz - l'air généralement - qui s'est introduit dans la masse au cours de la coulée puissent s'éliminer. Il faut donc que la masse soit assez liquide.
Dans le procédé suivant l'invention, le gâchage avec beaucoup d' eau n'est pas nécessaire. La quantité d'eau incorporée aux matières soumises au moulage est très faible. Parfois., lorsque la matière première présente un degré d'humidité suffisant, une addition d'eau proprement dite n'est même pas nécessaire. Le minimum d'eau ajouté (ou d'humidité naturelle présente) se dé- finit parce qui est indispensable pour assurer la cohésion de la masse formée, lorsqu'on la retire du moule : il faut, en effet, que l'objet démoulérésiste aux sollicitations diverses qui s'exercent sur lui au cours des manipulations consécutives au démoulage (effets de la pesanteur, des chocs, etc...).
Il est bien évident que le minimum d'eau en question dépend des conditions de moulage. Ce minimum pourra être très petit si les conditions de moulage sont propres à augmenter la cohésion de la matière moulée. C9est pourquoi, suivant l'invention, le moulage se fera de préférence sous près- sion ou en soumettant la matière à la vibration (soit par l'intermédiaire du moule, soit directement).
Lorsque la teneur en eau naturelle de la matière première est insuffisanteg il peut être avantageux, suivant une modalité particulière de l'invention, de la fournir au produit en le mettant en contact avec une at- mosphère chargée de vapeur dans une mesure déterminée, dans des conditions thermiques telles qu'une condensation de la dite vapeur se produise au contact du produit. Cette technique particulière peut, du reste, être utilisée aussi, dans une modalité d'application du procédé suivant l'invention, dans la deuxième
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étape du procédé,- qui consiste à apporter à la matière formée l'eau com- plémentaire nécessaire à la prise de tout le plâtre non hydraté qui y subsis- te au moment du démoulage.
Cette deuxième étape sera examinée plus en détails ci-après. x x x
L'apport d'eau complémentaire ne doit pas être fait brutalement.
L'immersion subite du produit formé dans une cuve ou un courant d'eau aurait pour effet de détruire par érosion une couche superficielle du produit et d' en modifier la forme.
Pour éviter cela, on a prévu, suivant l'invention, de réaliser la deuxième étape (humidification complémentaire) en deux phases, la premiè- re consistant à fournir à la couche superficielle du produit formé une quan- tité d'eau propre à permettre la prise du plâtre se trouvant dans cette cou- che superficielle, tandis que, dans une deuxième phase faisant suite à la première, l'eau est fournie en quantité plus grande.
Après la première phase, il s'est formé une sorte de mur exté- rieur enfermant une matière plus meuble, le mur empèchant la désagrégation du corps formé.
Suivant le mode opératoire employé, la distinction entre les deux phases précitées de l'humidification complémentaire sera plus ou moins nette. Elle pourra même être insensible si l'on adopte le mode opératoire préféré suivant l'invention qui va être décrit.
Dans celui-ci, les produits démoulés stationnent ou se dépla- cent lentement (dans un tunnel par exemple), dans une atmosphère gazeuse chargée de vapeur d'eau. La teneur en eau de cette atmosphère est bien dé- terminée. Elle peut être maintenue constante, ou varier suivant le temps et suivant le temps et suivant les autres conditions de condensation qui lui sont offertes.
Si les produits démoulés sont assez froids, la vapeur ambiante se condense à leur contact, c'est à dire d'abord à la surface du produit.
La vapeur d'abord, l'eau formée aussitôt par sa condensation, ensuite, pé- nètrent dans la masse du produit formé. La condensation se poursuivant, 1' eau couvre le produit de larges gouttes qui sont absorbées à leur tour. On règle les conditions d'humidification de manière à réduire au minimum, éven- tuellement à rendre inutile, un séchage ultérieuro
Le procédé qui vient d'être décrit peut s'appliquer d'ailleurs pour imbiber le produit formé d'autres vapeurs ou liquides visant à lui confé- rer des propriétés particulièreso
Le mode de réalisation décrit ci-avant n'est pas le seul possi- ble. On peut mettre le produit formé en contact avec des matières poreuses qui, imbibées d'eau, font passer celle-ci dans le produit à la faveur de la capillarité. Des couches de feutre, par exemple, peuvent être employées à cet effet.
Suivant une autre modalité d'exécution du procédé suivant l'in- vention, les produits démoulés subissent une immersion partielle dans un bain d'eau, celle-ci gagnant progressivement toute leur masse par effet ca- pillaire.
Suivant une autre modalité d'exécution encore, l'eau peut être amenée à la surface du produit par pulvérisation, soit en une seule opéra- tion, soit au cours de deux opérations successiveso
On peut aussi faire suivre l'un ou l'autre des traitements préci- tés, poursuivis plus ou moins longuement, d'une immersion totale d'un autre liquide.
Un séchage subséquent, s'il est nécessaire, peut être effectué
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par toute méthode connueo Il n'est donc pas nécessaire d'y insister ici. x x x
Le procédé décrit ci-dessus permet la réalisation de produits com- posites, comprenant une partie dans laquelle le liant est du plâtre, et une partie dans laquelle le liant est un autre matériau, -par exemple, du ciment.
Suivant l'inventionsces deux parties subsisent simultanément le traitement, et la souplesse d'opération due au nouveau procédé permet de créer des con- ditions telle que la prise se fasse simultanément dans les deux matériaux en présence. On aboutit ainsi, avec les moyens les plus simples et dans un temps minimum, à la fabrication de produits parfaitement contrôlés.
Il est bien entendu que d'autres modalités d'exécution du procé- dé suivant la présente invention peuvent être imaginés sans sortir du cadre de celle-ci.
REVENDICATIONS.
1. Procédé de fabrication par moulage de produits à base de plâtre ou analogues, caractérisé en ce que la matière première composée au moins de plâtre est moulée alors qu'elle présente une teneur en eau suffisante pour empêcher sa désagrégation sous l'effet de la pesanteur après suppression du moule;? mais inférieure à celle qui serait nécessaire pour que tout le plâtre présent puisse faire prise, le complément d'eau nécessaire étant apporté au matériau après qu'il ait regu la forme dé- finitive désirée.