BE824374A - Plaques de construction - Google Patents

Plaques de construction

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Description


  Plaques de construction.

  
 <EMI ID=1.1> 

  
La présente invention concerne des produits façonnés, en particulier des plaques de construction, et principalement

  
une composition nouvelle permettant de fabriquer des produits façonnés résistant au feu, par exemple des plaques de construction. L'invention a trait également aux produits façonnés obtenus.

  
De nombreuses formes de plaques de construction sont connues et vendues actuellement et la plupart de ces plaques, afin de résister au feu dans une plus ou moins grande mesure, con-tiennent des fibres d'amiante. L'invention a pour but de procurer une composition sans amiante permettant de fabriquer des plaques de construction et d'autres produits façonnés.

  
Suivant l'invention, une composition convenant pour fabriquer des produits façonnés contient (i) un liant inorganique hydraulique qui comprend une ou plusieurs des matières suivantes:
liant au silicate de calcium, ciment Portland, ciment alumineux et ciment de laitier de haut fourneau, et (ii) une matière de renforcement fibreuse, cette matière de renforcement étant exempte de fibres d'amiante et contenant des fibres qui ne fondent pas en des-

  
 <EMI ID=2.1> 

  
Par le terme "liant hydraulique" utilisé dans le présent mémoire, on entend un liant qui durcit sous l'action de l'eau sous l'une quelconque de ses formes, c'est-à-dire de l'eau proprement dite, de l'humidité atmosphérique ou de la vapeur d'eau.

  
On peut utiliser la composition conforme à l'invention pour fabriquer divers types de produits façonnés, comme des plaques, des blocs, des tuyaux et des produits analogues. Elle convient en particulier pour fabriquer des plaques de construction et sera décrite ci-après avec référence à une telle fabrication. Il est à noter que le terme "plaques de construction" utilisé dans le présent mémoire est pris dans son sens le plus large, c'est-à-dire qu'il indique des plaques à utiliser dans n'importe quelle construction de bâtiment. Ainsi, ce terme comprend par exemple des plaques à utiliser dans des bateaux et connues sous le nom de plaques de marine.

  
Les fibres organiques de la matière de renforcement sont de préférence des fibres cellulosiques, et des fibres cellulosiques adéquates sont celles produites à partir de pâtes de bois destinées aux procédés de fabrication du papier, par exemple les pâtes au sulfate, les pâtes au bisulfite et les pâtes mécaniques,  <EMI ID=3.1> 

  
coton, la paille, l'alfa, le chanvre, la ramie et la

  
bagasse. D'autres matières de renforcement fibreuses organiques appropriées comprennent les fibres de polyamide, par exemple le Nylon, les fibres de polyester, par exemple le polytéréphtalate d'éthylène ("Terylène"), les fibres ds polypropylène, les fibres

  
de carbone et las fibres de viscose. La matière de renforcement fibreuse peut être exclusivement de nature organique ou bien elle peut contenir des matières de renforcement fibreuses supplémentaires, par exemple inorganiques. Suivant les matières de renforcement supplémentaires et l'application à laquelle les produits façonnés au départ de la composition sont destinés , la matière de renforcement peut contenir de 5 à 100% en poids d'une matière fibreuse organique. Bien que la matière fibreuse organique soit

  
 <EMI ID=4.1> 

  
un élément de résistance au feu aux produits obtenus à partir de telles compositions. On peut obtenir une meilleure résistance au feu grâce aux matières de renforcement fibreuses inorganiques supplémentaires qui sont utilisées conjointement avec les fibres organiques, et ces matières comprennent des fibres de laine minérale, comme des fibres de verre (ces fibres comprenant les fibres de verre qui résistent aux alcalis), les fibres de laine de laitier, les fibres de laine de roche, les fibres de céramique comme les fibres d'oxyde de zirconium et les fibres d'alumine, les fibres de silicealumine, les fibres de silicate d'aluminium et les fibres métalliques.L'une quelconque de ces fibres ou la totalité d'entre elles peuvent être enrobées par exemple de matières résistant aux alcalis.Lorsque ces matières de renforcement fibreuses supplémentaires sont utilisées,

   elles le sont de préférence en des quantités comprises entre

  
 <EMI ID=5.1> 

  
poids total de la matière de renforcement fibreuse.

  
Le liant inorganique est un liant hydraulique à base de silicate de calcium, du ciment Portland, du ciment alumineux ou

  
du ciment de laitier de haut fourneau, ou un mélange de deux quelconques de ces liants ou de plusieurs d'entre eux. Par le terme silicate de calcium, on entend l'un quelconque des divers liants traités ou non à l'autoclave et obtenus à partir d'une combinaison d'un constituant siliceux (c'est-à-dire une matière contenant

  
de la silice réactive, par exemple du PFA, quartz, sable, argile,  diatomite) et d'un constituant calcareux (par exemple toute matière minérale, toute matière première ou tout produit résiduaire contenant plus de 30% de CaO comme de la chaux). Des liants

  
à base de silicate de calcium sont préférables conformément à l'invention et parmi ceux-ci, les silicates de calcium qui ont la  structure cristalline de la tobermorite ou de la xonotlite sont pré-  férés. 

  
Le liant ou le ciment forme de préférence 50 à 99% du 

  
poids total du liant et des fibres de renforcement, les fibres étant 

  
 <EMI ID=6.1> 

  
total du mélange de liant et de fibres. 

  
A certaines fins, d'autres matières de charge peuvent être présentes dans la composition et,dans ce cas, on peut les uti-

  
 <EMI ID=7.1> 

  
la teneur totale en matières solides de la composition. Des charges types comprennent des charges granulaires, cellulaires et fibreuses comme de la perlite, du mica, de la vermiculite, du kieselguhr, des argiles et des déchets argileux, des carbonates comme de la chaux, des dolomites et du carbonate de magnésium, de la wollastonite et d'autres charges à base de silicate de calcium. La vermiculite est une substance particulièrement préférée car elle confère, aux produits fabriqués au moyen de la composition. des propriétés

  
de résistance au feu. très intéressantes. Il est à noter également que l'argile kieselguhr et les déchets argileux, s'ils contiennent  de la silice réactive, peuvent former un constituant du liant.

  
Lorsque l'on fabrique des plaques de construction à partir de compositions conformes à l'invention, il est normal

  
de former tout d'abord une suspension aqueuse de la composition. Cette suspension aqueuse a normalement une teneur en matières

  
 <EMI ID=8.1> 

  
et elle peut contenir de faibles quantités de substances supplémentaires comme des agents de floculation pour régir l'effet de retenue des matières premières et comme des auxiliaires de filtration (par

  
 <EMI ID=9.1> 

  
agents de réglage de la prise (par exemple du chlorure de calcium et des lignosulfonates).

  
La suspension peut être transformée en plaques par l'un

  
 <EMI ID=10.1> 

  
prennent (a) le procédé Hatschek, (b) le procédé Magnani, (c) l'u-  tilisation d'une simple presse et (d) le procédé Fourdriner, tous

  
ces procédés éliminant l'eau des plaques dans une mesure qui permet de les manipuler aisément. Après avoir fabriqué les plaques par l'une quelconque des ces techniques de base connues, on laisse 

  
le liant ou le ciment faire prise.A cet effet, on peut recou- 

  
 <EMI ID=11.1> 

  
le liant est un "silicate de calcium" ou, si le liant est un ci- 

  
ment inorganique, par séchage à l'air ou par chauffage à la vapeur 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
biante ou dans des chambres chauffées en présence d'humidité jus-

  
qu'à ce que l'on obtienne des produits possédant les propriétés voulues. Les plaques peuvent alors être immédiatement séchées, si

  
on le désire. 

  
La suspension initiale est normalement obtenue en transformant en pulpe et en dispersant dans de l'eau les matières fibreuses qui entrent dans la composition, puis en y ajoutant les autres matières pulvérulentes pour former une suspension ayant un rapport eau: solides approximatif de 5:1 à 10:1. La suspension est alors à nouveau diluée avec de l'eau pour donner un rapport eau:solides d'environ 25:1. Des plaques sont ensuite fabriquées à partir de cette dernière suspension en éliminant l'eau de la suspension sur

  
la machine adéquate pour obtenir un rapport eau; solides d'environ 1:1.

  
Lorsque l'on veut fabriquer des produits façonnés autres que des plaques de construction, on prépare la composition de manière à obtenir une viscosité appropriée à la fabrication particulière envisagée. Ainsi, pour fabriquer des sections de conduite, la composition doit être nettement plus visqueuse que pour fabriquer des plaques.

  
Dans certains cas, il peut être avantageux de former le liant inorganique juste avant de le mélanger aux fibres, en particulier lorsqu'il est du type silicate de calcium. Ainsi,par exemple, la chaux (le constituant calcareux) et le quartz (le constituant siliceux) peuvent être mis préalablement à réagir dans un autoclave avec agitation pour produire de la tobermorite. La charge

  
 <EMI ID=13.1> 

  
au système aqueux de la tobermorite qui est alors amenée à la forme requise, à nouveau traitée à l'autoclave, débarrassée de son eau et séchée.

  
Dans une autre forme d'exécution, on prépare une suspension de liant à base de silicate de calcium, d'une fibre organique de renforcement et d'eau et,à cette suspension,on ajoute de la tobermorite fraîchement préparée ou de la xonotlite. On met ensuite le mélange en forme, on en élimine l'eau, on le traite à l'autoclave et on le sèche comme précédemment. 

  
Les exemples suivants sont donnés en vue d'illustrer l'invention. Toutes les parties sont exprimées en poids.

  
EXEMPLE 1.-

  
On disperse 10 parties de fibres de cellulose dans de l'eau et on les transforme en pâte, et on ajoute 42 parties de chaux,
38 parties de quartz et 10 parties de ciment Portland pour obtenir une suspension ayant approximativement le rapport eau:solides de
10:1. On mélange ensuite la suspension soigneusement et on la dilue avec de l'eau pour obtenir un rapport eau: solides d'environ
25:1. On transforme la suspension en plaques en éliminant l'eau sur une machine Hatschek pour obtenir un rapport eau:solidesd'environ 1:1. On traite les plaques obtenues à l'autoclave à

  
9,49 kg/cm<2> pendant 24 heures et les plaques résultantes ont une densité de 755 kg/m<3> et un module de rupture de 10,6 N/mm<2>. EXEMPLE 2.-

  
On disperse un mélange de 10 parties de fibres de cellulose et de 5 parties de fibres de polyester dans de l'eau, après quoi on ajoute 38,4 parties de chaux, 34,6 parties de quartz, 5 parties

  
 <EMI ID=14.1> 

  
pension ayant un rapport eau:solides d'environ 10:1. On traite la suspension comme décrit dans l'exemple 1 et la densité des plaques obtenues est de 605 kg/m<3>, ces plaques ayant un module de rupture de 8, 7 N/inm<2>.

EXEMPLE ^.-

  
En utilisant précisément la même technique que celle décrite dans l'exemple 2, on fabrique des plaques à partir d'une suspension contenant 6 parties de fibres de cellulose, 6 parties de fibres de verre résistant aux alcalis "Cemfil" (marque de fabrique déposée^ 37,7 parties de chaux, 15,8 parties de quartz,

  
21,5 parties de diatomite et 13,0 parties de vermiculte. On traite les plaques dans un autoclave à 10,5 kg/cm pendant 18 heures et

  
 <EMI ID=15.1>  rupture de 8,6 N/mm<2>.

  
On obtient des résultats semblables lorsque les plaques sont fabriquées sur une machine Magnani et sur une presse. EXEMPLE 4.- 

  
D'une manière semblable à celle décrite dans l'exemple 2, on fabrique des plaques à partir d'une suspension aqueuse contenant 6 parties de fibres de cellulose, 10 parties de sisal, 39 parties de chaux, 35 parties de quartz et 10 parties de xonotlite. Les plaques, produites sur une machine Hatschek ou Magnani sont traitées à l'autoclave à 12,6 kg/cm<2> pendant 7 heures et ont une densité

  
 <EMI ID=16.1> 

  
EXEMPLE 5.-

  
En utilisant la technique décrite dans l'exemple 1, on fabrique des plaques à partir d'une suspension aqueuse contenant

  
10 parties de fibres de cellulose, 50 parties de chaux et 49 parties de quartz. Les plaques, fabriquées sur une machine Hatschek, sont

  
 <EMI ID=17.1> 

  
EXEMPLE 6.- 

  
 <EMI ID=18.1> 

  
des plaques à partir d'une suspension aqueuse contenant 5 parties de fibres de cellulose, , parties de fibres "Cemfil", 50 parties de chaux, 34 parties de quartz et 6 parties de ciment Portland. Les plaques fabriquées sur une machine Hatschek, sont traitées à

  
 <EMI ID=19.1> 

  
EXEMPLE 7.- 

  
En utilisant à nouveau la technique de l'exemple 3, on fabrique des plaques à partir d'une suspension aqueuse contenant 4 parties de fibres "Cemfil", 12 parties de fibres de cellulose,

  
 <EMI ID=20.1> 

  
quées sur des machines Hatschek et Magnani, sont traitées à l'auto- <EMI ID=21.1> 

  
et un module de rupture de 8,2 N/nm.

  
EXEMPLE 8,-- 

  
En utilisant une technique semblable à celle décrite dans les exemples qui précèdent, on fabrique des plaques de construction, sur une machine Magnani, à partir d'une suspension aqueuse contenant 10 parties de fibres de cellulose, 5 parties de fibres de rayonne viscose, 46 parties de chaux et 39 parties de quartz. On traite

  
 <EMI ID=22.1> 

  
EXEMPLE 9.-

  
En utilisant à nouveau une technique semblable à celle décrite plus haut, on fabrique des plaques de construction, sur une presse, à partir d'une suspension aqueuse contenant 10 parties de

  
 <EMI ID=23.1> 

  
et 19 parties de quartz. On traite les plaques à 1'autoclave à

  
 <EMI ID=24.1> 

  
 <EMI ID=25.1> 

  
EXEMPLE 10.- 

  
On produit 80 parties de tobermorite en faisant préala-  blement réagir 100 parties de chaux et 85 parties de quartz dans 

  
un autoclave avec agitation à 8,4 kg/cm<2> pendant 8 heures. A la solution aqueuse de tobermorite obtenue, on ajoute 10 parties de fibres de cellulose et 10 parties de fibres de laine minérale et  on agite soigneusement les substances. La quantité d'eau présente

  
est suffisante pour donner un rapport eau:solides d'environ 25:1.

  
On fabrique des plaques de construction à partir de cette suspension en éliminant l'eau de la suspension au moyen d'une presse,

  
après quoi les plaques façonnées sont mises à sécher. Un nouveau  traitement dans un autoclave n'est pas nécessaire et les plaques  obtenues ont une densité de 550 kg/m<3> et un module de rupture de   <EMI ID=26.1> 

  
Grâce au procédé particulier décrit plus haut, il est possible de fabriquer des places de construction de résistance appréciable, par exemple des plaques ayant un module de rupture de

  
 <EMI ID=27.1> 

  
EXEMPLES 11A 16.- - 

  
En suivant la technique de base décrite dans l'exemple 1, on fabrique des plaques de construction à partir des substances

  
et en utilisant les conditions de traitement à l'autoclave indiquées dans le tableau suivant. On disperse donc les fibres de cellulose dans de l'eau et on les transforme en pulpe, on ajoute les substances restantes et on mélange soigneusement la suspension obtenue, puis on la dilue davantage. On la transforme en plaques au moyen du procédé indiqué et on traite les plaques à l'autoclave de manière à leur conférer les propriétés indiquées.

  
On exécute l'essai de fissuration "MFT" (micro fire test) de la manière suivante. On chauffe un bloc de chaque produit, d'environ 10,2 cm de diamètre et de 9,52 mm d'épaisseur à l'allure

  
 <EMI ID=28.1> 

  
qui s'écoule avant l'apparition de la première fissure, à partir du début du chauffage, et on l'exprime dans la dernière ligne du tableau. 

  

 <EMI ID=29.1> 


  

 <EMI ID=30.1> 
 

REVENDICATIONS

  
1.- Composition convenant pour fabriquer des produits façonnés comprenant (i) un liant inorganique hydraulique qui comprend uns ou plusieurs des substances suivantes:ciment Portland,ciment alumineux et ciment de laitier de haut fourneau, et (ii) une

  
matière de renforcement fibreuse, caractérisée en ce que la matière de renforcement fibreuse est exempte de fibres d'amiante et contient

  
 <EMI ID=31.1>

Claims (1)

  1. 2.- Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les fibres organiques sont des fibres cellulosiques. <EMI ID=32.1>
    en ce que les fibres organiques sont des fibres de polyamide, de polyester, de polypropylène, de viscose ou de carbone.
    4.- Composition suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les fibres organiques forment jusqu'à 5 à 100% en poids de la matière de renforcement fibreuse.
    5.- Composition suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre une matière de renforcement fibreuse inorganique.
    <EMI ID=33.1>
    en ce que la matière fibreuse inorganique est présente à raison de
    <EMI ID=34.1>
    7.- Composition suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le liant inorganique est un silicate de calcium présentant la structure cristalline de la tobermorite ou de la zonotlite.
    8.- Composition suivant l'une quelconque des revendica-
    <EMI ID=35.1>
    <EMI ID=36.1>
    fibres de renforcement.
    9.- Composition suivant la revendication 8, caractérisée en ce que le liant est présent à raison de 70 à 90%, sur la même base.
    10.- Composition suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle contient des matières de
    <EMI ID=37.1>
    base du total des matières solides de la composition.
    11.- Composition suivant la revendication 10, caractérisée en ce que la charge supplémentaire est de la vermiculite.
    12.- Composition suivant la revendication 10, caractérisée en ce que la charge supplémentaire est de la perlite ou du mica.
    <EMI ID=38.1>
    comme décrit.
    <EMI ID=39.1>
    position suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13.
    15.- Procédé pour fabriquer une plaque de construction, caractérisé en ce qu'on met en forme une suspension aqueuse d'une composition suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, on en élimine l'eau et on laisse prendre le liant.
    16.- Composition convenant pour fabriquer des produits
    <EMI ID=40.1>
    saires à la formation d'un liant de silicate de calcium et (il) une matière de renforcement fibreuse qui est exempte d'amiante et qui comprend des fibres organiques qui ne fondent pas en dessous de
    <EMI ID=41.1>
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2312467A1 (fr) * 1975-05-30 1976-12-24 Gaf Corp Articles en ciment a armature de coton et leur obtention

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FR2312467A1 (fr) * 1975-05-30 1976-12-24 Gaf Corp Articles en ciment a armature de coton et leur obtention

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