EP0554251A1 - Procede de fabrication d'un produit en materiau allege et materiau a proprietes physiques controlees obtenu par ce procede - Google Patents

Procede de fabrication d'un produit en materiau allege et materiau a proprietes physiques controlees obtenu par ce procede

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EP0554251A1
EP0554251A1 EP91908211A EP91908211A EP0554251A1 EP 0554251 A1 EP0554251 A1 EP 0554251A1 EP 91908211 A EP91908211 A EP 91908211A EP 91908211 A EP91908211 A EP 91908211A EP 0554251 A1 EP0554251 A1 EP 0554251A1
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EP
European Patent Office
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mixture
kneading
foaming agent
water
process according
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP91908211A
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German (de)
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Inventor
Gérard ASCHER
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Original Assignee
Individual
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/10—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by using foaming agents or by using mechanical means, e.g. adding preformed foam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B26/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing only organic binders, e.g. polymer or resin concrete
    • C04B26/02—Macromolecular compounds
    • C04B26/10—Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
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    • 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
    • C04B28/02—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 hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • 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
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B2111/802—White cement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the present invention relates to a process for manufacturing a product made of cellular cellular material in which a curable mixture is prepared, characterized in that to prepare the curable mixture, at least one mineral and / or organic component is kneaded with water and an aqueous solution of at least one foaming agent (hereinafter also called foaming solution), said mixture is molded, allowed to harden and the product obtained is demolded.
  • foaming solution a foaming agent
  • the foaming agent is, in particular, a surfactant, for example an alkyl sulphate.
  • a surfactant for example an alkyl sulphate.
  • the present invention firstly relates to a process in which the curable material is a cellular composite mortar containing fibers and the cellular concrete obtained.
  • Cellular concretes are known; these are most often autoclave concretes obtained by aluminate reaction. It is also known to prepare them by mixing the various constituents of concrete with water and a foaming product, and thus to include air in the mortar. We can thus obtaining concretes of varying densities.
  • the present invention relates to a cellular concrete containing fibers, which has particular properties.
  • the present invention therefore relates to a process in which the hardenable material is a cellular composite mortar containing fibers, characterized in that a mixture formed of the following constituents is subjected to kneading:
  • siliceous sand or minerals with an SiO content of at least
  • proportions generally correspond, per cubic meter of dry material, to a dosage comprising from 250 to 600 kg of cement, from 250 to 800 kg of sand or siliceous minerals, from 60 to 400 kg of limestone or clay filler, from 0, 75 to 8 liters of foaming agent and 150 to 400 liters of water.
  • the cement used can be white or gray cement.
  • the foaming agent is preferably an anionic agent, for example an alkyl sulfate, and, in particular, the solution sold under the trade name "TEC 3" by the company "WINTEC".
  • the fibers used can be of different natures: polypropylene, polyester, glass, vegetable, metal, rock; these are, in particular, acrylic fibers.
  • Kneading allows, in known manner, to foam the foaming agent and to introduce air into a mortar. According to the present invention, it is preferably carried out using a kneading device having peripheral speeds of between 0.5 and 10 meters / second.
  • the mixing time is generally between 2 and 20 minutes.
  • the foaming agent used can be introduced directly into the kneading mixture. It can also be introduced in the form of foam prepared beforehand.
  • the viscosity of the paste obtained after kneading is controlled according to the desired flowability by introducing, a determined amount of water and foaming agent. If necessary, it can be appealed commonly used plasticizers.
  • the dough obtained is then poured into shapes or profiles, in formwork or molds or in the ground, its speed of solidification being functional. of composition.
  • the material thus produced has, depending on the composition, a concrete or faux stone appearance, the coloring of which can be adjusted beforehand. If necessary, this same paste can be poured into elements in which metal frames have been previously placed.
  • the material After hardening, during which the stability of the mixture is obtained, it is found that the material has a closed macroporosity structure in which the air cells are uniformly calibrated and where the distributed fibers provide effective reinforcement of the matrix.
  • the present invention also relates to the cellularized material loaded with fibers obtained by the process described above, characterized in that it has a dry density of between 0.9 and 1.4.
  • This material generally has a compressive strength between 4 and 30 MPa and a flexural strength between 2 and 6 MPa, these resistances being measured respectively according to standards NF P15-451 and P15-403.
  • the dimensional variation of the material according to the invention between extreme conventional states, measured according to standard NF 14-304 is between 0.020% and 0.200%.
  • Water absorption measurements by capil ⁇ larity according to standard NF 14-306 were carried out in measuring the quantity of liquid water absorbed by one face of the material. They are between 10 and 110 g / dm 2 and show the ability of the material according to the invention to withstand the weather. This ability was confirmed by measuring the water diffusivity using a gammameter, according to experimental conditions, which made it possible to note a sorp- tivity between 0.68 and 19.10 "ms ⁇ 5 .
  • Durability tests were carried out by subjecting the material to freeze / thaw cycles according to standard NF B10-513. Resistances of a minimum of 150 cycles and an average of 240 cycles were obtained.
  • the structure of the composition makes it possible to obtain characteristics of surface hardness and penetration force suitable for any use of an element in a concrete type of structuring wall and makes it possible, in particular, to perform in the element a screwing or nailing, whose resistance to tearing is perfectly satisfactory.
  • the structure of the material allows suitable penetration of the screws and their driving in by turning with a screwdriver; a thread is created in the material, which makes it possible to obtain perfect support for the matrix and the screw without destruction beyond its penetration diameter. This observation is confirmed by the fact that if you unscrew and screw it back in the same hole, although there is a slight enlargement on the surface of the section of the hole, the internal perimeter maintenance of the hole allows a screwing , which can be operated with the thread created in the matrix.
  • the material remains compatible with a pre-drilling or an anchor installation which operates under the same conditions as with a traditional concrete or mortar. It also remains likely to receive seals as in any concrete product.
  • Another aspect of the invention consists in the fact that, in addition to the advantages described above, this same material is manually sawn to be cut like a piece of wood which is particularly appreciable in the case of a concrete type material for which this operation usually requires significant mechanical means.
  • the conditions of production of this material allow its manufacture both on site or on site as in an industrial prefabrication structure, which makes its use easy in the most varied fields of building and public works.
  • This material makes it possible to constitute both walls and partitions as floors and floors, or all shaped parts, in one or more elements. Multiple uses of the material according to the invention are possible.
  • An example of a specific application, allowing different technical and practical advantages to be used, has been developed for the production of versatile and multi-purpose elements.
  • FIG. 1 shows a U-shaped profile 1 with two branches of equal length.
  • Figures 2 and 3 show profiles 2 and 3 also in U, the base of which has notches.
  • Figures 4 to 6 show U-shaped profiles, 4 to 6 respectively, whose branches have different lengths and whose bases have different notches on the side of the shortest branch.
  • a second object of the present invention is a process for manufacturing a product made of cell site composite material in which the curable mixture is a slip, characterized in that the following constituents are subjected to kneading: - 29 to 79% ceramic powder; - 20 to 70% water;
  • the ceramic powders are, in a known manner, based on clay containing variable amounts of kaolinite and / or miolite.
  • the solution of foaming agent (s) can be introduced directly into the mixture during kneading; it can also be introduced in the form of foam prepared beforehand.
  • the viscosity of the paste obtained after kneading is controlled according to the desired flowability by introducing quantities of water and foaming solution determined.
  • the dough obtained is then poured into molds of any shape or configuration. Its solidification speed varies from 3 to 15 minutes depending on its composition.
  • the material obtained consists of a cellularized raw ceramic, the density of which varies according to the composition.
  • the material is then dried to remove any excess water. Drying can be done at room temperature or in a dryer. Depending on the drying conditions, the drying time is more or less long.
  • the material obtained is a material with a closed porous structure in which the air-containing cells are homogeneously distributed and which no longer undergoes any variation in volume with respect to the initial casting volume.
  • the material thus formed can be brought to a firing temperature above 800 ° C, to be ceramized. It then consists of a cellularized ceramic refractory material which can be used both for the manufacture of insulating refractory bricks as well as light ceramics or so-called "technical" ceramics. Said ceramic materials offer, in addition to their refractory properties, significant advantages linked to the presence of this porosity which gives them complementary insulating properties, in particular by a reduction in the thermal transfer values.
  • the present invention also relates to the ceramized cellularized material described above, characterized in that it has a dry density of between 0.3 and 1.4.
  • These materials after ceramization generally have a compressive strength of between 5 and 10 bars for a material having a density of 0.35 to 0.5 and 10 to 15 bars for a material of density between 0.5 and 0 , 6.
  • the process for preparing refractory ceramic material according to the invention makes it possible to reduce industrial costs and pollution. Indeed, in current practice, these materials are manufactured by introducing into the composition, before calcination, a pore-forming agent constituted by plants, for example by wood shavings, and also plaster, to promote setting.
  • the calcination causes the formation of fumes from the wood-plaster mixture which are very polluting for the atmosphere, and, to avoid pollution, means of filtration, recovery and treatment. very large and expensive fumes are necessary.
  • the present invention avoids having to use these means.
  • the destruction of the porogen requires a very large energy expenditure and a very long time in the oven.
  • the process of the present invention also has the advantage of allowing the manufacture of traditional or technical ceramics, lightened and having improved thermal transmission properties.
  • the process allows effective control of the density of the finished product.
  • a third object of the present invention is a process for manufacturing a product in which the curable mixture is a plaster, characterized in that a mixture formed of the following constituents is subjected to kneading:
  • these proportions generally correspond, per cubic meter of solidified material, to 650 to 700 kg of plaster. 550 to 590 kg of water and 0.650 to 0.750 kg of solution of at least one foaming agent.
  • the solution of foaming agent (s) is preferably that marketed under the trade name "TECPLATRE" by the company INTEC.
  • the fillers used can be mineral fillers such as silica, silicoaluminates for example calcined kaolin, sand, quartz or shales and / or organic fillers such as a vegetable filler or polymers.
  • the fibers used can be mineral fibers, for example rock, glass, metal or organic fibers, for example vegetable fibers, such as wood fibers or cellulose fibers, polypropylene, polyester. More particularly, acrylic fibers are used.
  • additives such as dyes in the form of powders and / or liquids, setting accelerators, thinners, water reducers or sealants.
  • the proportion of additive (s) introduced does not exceed 1% of the total weight of the mixture including water.
  • the solution of foaming agent (s) is preferably introduced directly into the mixture during kneading, together with the water.
  • the vi ⁇ co ⁇ Institut of the dough obtained after kneading is controlled by varying it within the limits determined above, the amounts of water and solution of foaming agent (s) introduced.
  • the dough obtained is then poured into molds of all shapes or configurations. Its solidification speed varies between 3 and 5 minutes depending on the composition and the quality of the plaster used.
  • the material obtained is then dried, either at room temperature, or, to speed up the drying process, by steaming at a higher temperature. After drying, a material with a closed porous structure is obtained in which the cells containing air are distributed in a homogeneous manner and which has not undergone any variation in volume (no shrinkage) relative to the initial casting volume. Due to their manufacturing process, the materials according to the invention have a lower density than that of traditional plaster and improved insulating properties, in particular of thermal insulation.
  • the present application also relates to the cellular plaster obtained by the above process, characterized in that it has a density between 0.7 and 0.85 measured dry.
  • the cellular plaster In the case where the plaster has a density of 0.7 and contains neither filler nor fiber, the cellular plaster generally has a compressive strength of between 1.5 and 3 MPa and a resistance to the bending of between 0.7 and 1.3 MPa depending on the composition of the kneaded mixture.
  • the material contains fillers and, more particularly, fibers, the mechanical properties and, more particularly, water repellency are improved.
  • Lightweight (or cellular) plaster containing fibers has the advantage of being a material in which screws can be placed directly, without the need for ankles.
  • Plaster containing fibers has properties of tearing or shearing which are very superior (the improvement can reach + 50%) than those obtained under the same conditions with a traditional plaster.
  • plaster containing fibers has a ductility much higher than that commonly observed for this kind of plaster material.
  • the plaster according to the invention containing fibers is therefore of great interest in the production of anti-seismic walls. This last property of light plaster containing de ⁇ fibers can be clearly demonstrated on its own or in combination with supports of the cardboard honeycomb type to constitute partitions benefiting from large capacity for deformation at break.
  • the advantage of the plaster manufacturing process according to the invention is that it makes it possible to reduce the amount of plaster necessary for the manufacture of one cubic meter of material by approximately 30% and to reduce the amount of energy required for elimination.
  • water of constitution since the material contains less material and consequently, less water to be eliminated per cubic meter manufactured. We can therefore either reduce the drying temperature in an oven, or the quantity of energy used per unit of temperature.
  • the fourth object of the invention is a process for manufacturing a cellular material in which the hardenable mixture is based on an unsaturated polyether resin, characterized by the fact that the following constituents are mixed and kneaded: - 15 to 20% of unsaturated polyester resin;
  • Polyester resins which can be used according to the invention are, for example, the phenolic resin sold under the trade name "NEOXIL 421 TA 12" by the company “DSM-Resin".
  • the polyester resins are advantageously used in pre-accelerated form.
  • the catalyst used can be any known catalyst for crosslinking unsaturated polyether resin.
  • the mineral fillers used can be of variable composition and be in the form of more or less fine powder. They are, for example, made up of limestone, clay or quartz powders or recovered minerals such as marble powder.
  • the foaming solution is preferably that marketed under the trade name "TECRESINE” by the company "INTEC”.
  • the portions defined above generally correspond, per cubic meter of material solidified to 1400 to 1600 kg of marble powder with a particle size of less than 80 micrometers , to 80 to 100 kg of unsaturated polyester resin, to 1.6 to 2 kg of catalyst, 100 to 120 kg of foaming solution.
  • the soft solution can be introduced directly into the mixture during kneading. It can also be introduced in the form of mous ⁇ e prepared beforehand.
  • the foaming solution with the mineral fillers is firstly introduced into the mixer, then, secondly, the resin and its catalyst are added.
  • the viscosity of the dough obtained after kneading is adjusted according to the desired flowability by introducing a greater or lesser amount of wetting solution within the limits determined above.
  • the paste obtained is then poured into molds of any shape or configuration in which a layer of gelcoat has previously been applied.
  • the speed of solidification of the material varies from 2 to 12 hours depending on its composition.
  • the mold filled with the material is placed in a ventilated chamber at a stabilized temperature of between 20 and 25 ° for at least 4 hours.
  • the material thus produced is, depending on the composition, in the form of a material of the resin concrete type, loaded and cellu ⁇ larized, the density of which is a function of the proportions of the components of the kneaded mixture.
  • the material thus formed has a closed porous structure in which the air cells are distributed in a homogeneous manner and it has not undergone any volume variation with respect to the initial volume of casting.
  • the porosity of the material has the advantage, in addition to its lightening, of giving it properties. insulating, in particular thermal insulation.
  • the present invention also relates to the cellularized material obtained by the process described above, characterized by the fact that it has a density at ⁇ ec of between 1.5 and 1.7.
  • This material after polymerization, generally has a compressive strength of between 30 and 40 MPa and a flexural strength of between 9 and 14 MPa for a material with a density of 1.6, therefore very satisfactory mechanical characteristics for the most uses.
  • the present invention also has the advantage of allowing significant savings in manufacturing costs compared to materials of the same nature, not lightened.
  • the economy is due to the reduction therefore in the reduced quantity of filler and especially of resin used for the manufacture of a cubic meter of material.
  • the resin has a cost equal to approximately 100 times that of the filler and that, compared to a material of the same nature and not lightened, the difference in quantity of base material used is on average 30% lower for a cubic meter of finished material, we can calculate that the cost of this light loaded resin material represents a saving of raw material of the same importance, that is to say between 25 and 37% .
  • EXAMPLE 1 Preparation of a cellular concrete loaded with fibers. We have prepared a composition, comprising the following components for a cubic meter of material: - CPA 55 gray cement 400.00 kg
  • a composition was prepared comprising the following constituents per cubic meter of finished material: - Ceramic powder 600 kg
  • the material was then brought to the oven at a temperature above 800 ° C., so as to obtain a ceramic product.
  • the density measured after cooking is 0.50 and the mechanical resistance to compression rupture is 12 bars.
  • a composition was prepared comprising the following components for a cubic meter of finished material.
  • TECPLATRE by the company “WINTEC” 0.007 kg
  • a composition was prepared comprising the following components for a cubic meter of finished material: Marble powder having a particle size less than 80 micrometer 1500 kg

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Abstract

Procédé de fabrication d'un produit en matériau cellulaire, dans lequel, pour obtenir un mélange durcissable, on malaxe au moins un composant minéral et/ou organique avec de l'eau et une solution aqueuse d'au moins un agent moussant de façon à obtenir un produit allégé contenant des cellules remplies d'air de dimension déterminée. Ce procédé est particulièrement adapté à la fabrication de produits en béton cellulaire, de matériau céramique, de plâtre et de béton de résine.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UN PRODUIT EN MATERIAU ALLEGE ET MATERIAU A PROPRIETES PHYSIQUES CONTROLEES OBTENU PAR CE PROCEDE.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un produit en matériau composite cellu¬ laire dans lequel on prépare un mélange durcissable, caractérisé par le fait que pour préparer le mélange durcissable, on malaxe au moins un composant minéral et/ou organique avec de l'eau et une solution aqueuse d'au moins un agent moussant, (ci-après appelée égale¬ ment solution moussante), on moule ledit mélange, on le laisse durcir et on démoule le produit obtenu.
L'agent moussant est, en particulier, un agent tensio-actif, par exemple un alcoylsulfate. Ce procédé permet d'obtenir des matériaux cellulaires. En effet, par malaxage des composants minéraux et/ou organiques en présence d'un agent mous¬ sant, de l'air est introduit dans le mélange. Ainsi, les matériaux obtenus sont allégés. En utilisant des proportions bien déterminées, on peut obtenir un dimensionnement déterminé des cellules et par conséquent un matériau offrant des avantages impor¬ tants de poids, alliés à des propriétés mécaniques, thermiques et phoniques avantageuses. On fait ainsi des économies importantes de matière et, par conséquent, de coût de fabrication.
La présente invention a pour premier objet un procédé dans lequel le matériau durcissable est un mortier composite cellulaire contenant des fibres et le béton cellulaire obtenu.
On connaît des bétons cellulaires ; ce sont le plus souvent des bétons autoclaves obtenus par réaction aluminate. Il est également connu de les préparer par malaxage des différents constituants du béton avec de l'eau et un produit moussant, et d'inclure ainsi de l'air dans le mortier. On peut obtenir ainsi des bétons de densités variables.
Par ailleurs, il est également connu d'introduire des fibres dans' des bétons traditionnels.
La présente invention concerne un béton cel- lulaire contenant des fibres, qui a des propriétés particulières.
La présente invention concerne, par conséquent, un procédé dans lequel le matériau dur¬ cissable est un mortier composite cellulaire contenant des fibres, caractérisé par le fait que l'on soumet au malaxage un mélange formé des constituants suivants :
- 25 à 60 % de ciment de type Portland ;
- 25 à 80 % de sable ou minéraux siliceux, d'une teneur en SiO d'au moins
2 80 % ;
6 à 40 % d'une charge calcaire ou argileuse d'une granulométrie inférieure à
80 micromètres ;
- 0,5 à 5 % de fibres ayant une longueur comprise entre 10 et 30 mm ;
- 0,05 à 0,8 % d'un agent moussant ;
- 15 à 40 % d'eau, les proportions ci-dessus étant données en poids par rapport au poids total des constituants malaxés pour obtenir un mètre cube de produit solidifié sec.
Ces proportions, correspondent généralement, par mètre cube de matériau sec, à un dosage comportant de 250 à 600 kg de ciment, de 250 à 800 kg de sable ou minéraux siliceux, de 60 à 400 kg de charge calcaire ou argileuse, de 0,75 à 8 litres d'agent moussant et de 150 à 400 litres d'eau.
Le ciment utilisé peut être un ciment blanc ou gris.
Selon la présente invention, l'agent mous- sant est, de préférence, un agent anionique, par exem¬ ple, un alcoylsulfate, et, en particulier, la solution vendue sous la dénomination commerciale "TEC 3" par la société "WINTEC".
Les fibres utilisées peuvent être de différentes natures : polypropylène, polyester, verre, végétal, métal, roche ; ce sont, en particu¬ lier, des fibres acryliques.
On peut également introduire dans le mélange en cours de malaxage des additifs de coloration, sous forme de poudres ou de liquides et/ou des accélérateurs de prise, des fluidifiants, des réducteurs d'eau ou des étancheurs. Selon le besoin, on peut également introduire des résines synthétiques de type époxy ou polyester, par . exemple polyvinyl- ester, dans des proportions de 1 à 15 % en poids calculées comme défini ci-dessus.
Le malaxage permet, de façon connue, de faire mousser l'agent moussant et d'introduire de l'air dans un mortier. Selon la présente invention, il est, de préférence, effectué à l'aide d'un dispositif de malaxage ayant des vitesses périphériques comprises entre 0,5 et 10 mètres/seconde. La durée de malaxage est, en général, comprise entre 2 et 20 minutes.
L'agent moussant utilisé peut être introduit directement dans le mélange de malaxage. Il peut être également introduit sous forme de mousse préparée au préalable.
On peut, soit introduire directement dans le mélange de malaxage la totalité de l'eau nécessaire, soit, dans un premier temps, préparer par malaxage un mortier humide à l'aide d'une fraction de l'eau, puis, dans un deuxième temps, ajouter le reste de l'eau nécessaire.
La viscosité de la pâte obtenue après malaxage est contrôlée selon la coulabilité désirée en introduisant, une quantité d'eau et d'agent moussant déterminée. En cas de besoin, il peut être fait appel à des fluidifiants couramment commercialisés.
La pâte obtenue est ensuite coulée dans des formes ou profils, dans des coffrages ou moules ou en pleine terre, sa vitesse de solidification étant fonc- tion. de la composition. Après prise et démoulage, le matériau ainsi réalisé présente, selon la composition, un aspect béton ou fausse pierre, dont la coloration peut être préalablement réglée. Si besoin est, cette même pâte peut être coulée dans des éléments dans lesquels ont été préalablement disposées des armatures métalliques.
Après durcissement, pendant lequel la sta¬ bilité du mélange est obtenue,, on constate que le matériau comporte une structure de macroporosité fermée dans laquelle les cellules d'air sont homogènement calibrées et où les fibres réparties opèrent un renfort efficace de la matrice.
La présente invention a également pour objet le matériau cellularisé chargé de fibres obtenu par le procédé décrit ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il a une densité à sec comprise entre 0,9 et 1,4. Ce matériau a généralement une résistance à la compression comprise entre 4 et 30 MPa et une résistance à la flexion comprise entre 2 et 6 MPa, ces résistances étant mesurées respectivement selon les normes NF P15-451 et P15-403.
Des mesures de conductivité thermique A effectuées selon la norme NF X10-021 ont montré que ladite conductivité \. est comprise entre 0,255 et 0,48 W/m.°K selon la densité du matériau.
La variation dimensionnelle du matériau selon l'invention entre états conventionnels extrêmes, mesurée selon la norme NF 14-304 est comprise entre 0,020 % et 0,200 %. Des mesures d'absorption d'eau par capil¬ larité selon la norme NF 14-306 ont été effectuées en mesurant la quantité d'eau liquide absorbée par une face du matériau. Elles sont comprises entre 10 et 110 g/dm2 et montrent l'aptitude du matériau selon l'invention à subir les intempéries. Cette aptitude a été confirmée par la mesure de la diffusivité hydrique à l'aide d'un gammamètre, selon des conditions expérimentales, qui ont permis de constater une sorp- tivité comprise entre 0,68 et 19.10" ms~5.
Des essais de durabilité ont été effectués en soumettant le matériau à des cycles gel/dégel selon la norme NF B10-513. On a obtenu des résistances d'un minimum de 150 cycles et d'une moyenne de 240 cycles.
On a constaté que la structure de la compo¬ sition permet d'obtenir des caractéristiques de dureté de surface et de force de pénétration adaptées à tout emploi d'élément en paroi structurante de type béton et permet, notamment, d'effectuer dans l'élément un vissage ou un cloutage, dont la tenue à l'arrachement s'avère parfaitement satisfaisante. La structure du matériau permet une pénétration adaptée des vis et leur enfoncement en tournant avec un tournevis ; il se crée un pas de vis dans la matière, ce qui autorise l'obtention d'un parfait maintien de la matrice et de la vis sans destruction au-delà de son diamètre de pénétration. Cette observation est confirmée par le fait que si l'on dévisse et que l'on revisse dans le même trou, bien qu'il se fasse un léger agrandissement en surface de la section du trou, le maintien périmétrique interne du percement permet un revissage, qui peut être opéré grâce au pas de vis créé dans la matrice.
On constate que, pendant la pénétration au vissage, la destruction de la matrice du matériau sur la section de la vis occasionne la formation de déchets de matrice qui viennent former, en même temps que l'on pénètre, un renforcement autobloquant de matière entre les pas de la vis et le volume disponi¬ ble des macroporosités avoisinantes, renforcement qui contribue à la bonne tenue de la paroi.
Le pas de vis interne étant formé au moment de la pénétration, l'emploi de vis de formes différentes s'avère possible aussi bien pour des vis de type "Parker" que pour des vis à bois.
Pour l'homme de l'art, l'importance de cette invention dans le bâtiment et les travaux publics apparaît évidente, du fait qu'un pré-percement et un chevillage de ce matériau assimilable à du béton n'est plus nécessaire. On facilite ainsi, de manière considérable, la mise en oeuvre des percements et la fixation d'éléments d'accrochage. De même, la possibilité d'enfoncer directe¬ ment des clous dans ce matériau sans qu'il y ait d'éclatement, avec un maintien compatible pour un usage adapté du cloutage, permet des applications très nombreuses pour l'utilisateur qui économisera un temps important et ne sera plus obligé d'utiliser des acces¬ soires spécifiques.
Comme pour le bois, par exemple, seules les sections des pièces utilisées, la matière ou le dimen- sionnement des clous ou des vis ou de leur pas et les distances d'enfoncement, conditionnent les valeurs de résistance axiale ou perpendiculaire obtenues à la charge.
En outre, le matériau demeure compatible avec un pré-percement ou une pose de chevilles qui s'opère dans les mêmes conditions qu'avec un béton ou un mortier traditionnel. Il demeure également suscep¬ tible de recevoir des scellements comme dans tout pro¬ duit en béton.
Un autre aspect de l'invention consiste dans le fait, qu'outre les avantages ci-avant décrits, ce même matériau est sciable manuellement pour être découpé comme un morceau de bois ce qui est particulièrement appréciable dans le cas d'un matériau de type béton pour lequel cette opération nécessite habituellement des moyens mécaniques importants. De plus, ce qui est un avantage supplémentaire, les conditions de réalisation de ce matériau permettent sa fabrication aussi bien sur site ou sur chantier que dans une structure de préfabrication industrielle, ce qui rend son utilisa- tion aisée dans les domaines les plus variés du bâtiment et des travaux publics. Ce matériau permet de constituer aussi bien des parois et des cloisons que des sols et planchers, ou toutes pièces de forme, en un ou plusieurs éléments. De multiples utilisations du matériau selon l'invention sont possibles. Un exemple d'application précis, permettant d'utiliser différents avantages techniques et pratiques, a été mis au point pour la réalisation d'éléments polyvalents et multi-usages. Ces éléments préfabriqués sont constitués de différents types de profils réalisés en grande longueur (3 mètres environ) ; ces profils sont ensuite recoupés à la longueur d'usage désirée pour disposer de tronçons dont le poids permet une manipulation par un homme seul. Par exemple, une pièce de 1,50 m de long peut, compte tenu des densités indiquées, peser moins de 40 kg. Ces différents types de profils sont illustrés sur les figures 1 à 6 du dessin annexé. La figure 1 représente un profil 1 en U avec deux branches d'égale longueur. Les figures 2 et 3 représentent des profils 2 et 3 également en U, dont la base présente des échancrures. Les figures 4 à 6 représentent des profils en U, 4 à 6 respectivement, dont les branches ont des longueurs différentes et dont les bases comportent différentes échancrures du côté de la branche la plus courte. Ces profils, qui bénéficient des caractéristiques techniques du matériau selon l'invention, sont, en outre, conçus pour être utilisés horizontalement ou verticalement et adaptés à tous les usages par assemblage, collage, vissage ou cloutage en constituant, soit directement des produits finis (caniveaux, poteaux, chaînage, etc.), soit des pré¬ coffrages perdus dans lesquels est ensuite coulé du béton traditionnel, avec ou sans armatures. Ces pré- coffrages peuvent constituer des encadrements de portes et de fenêtres et, en général, tous angles ou parois sur lesquels sont à visser une pièce de bois ou de métal, comme par exemple les menuiseries, les huisseries, les serrureries. De nombreux montages ou assemblages faisant appel à ces mêmes éléments sont également rendus pos¬ sible grâce à la facilité de découpe manuelle du matériau qui autorise également des encastrements ver¬ ticaux ou horizontaux sur les trois côtés des pièces. Tous les systèmes d'assemblage nécessitant une fermeture de la section polygonale ouverte d'un élément dont on doit fermer, de façon démontable, le polygone de section, sont résolus par le simple vis¬ sage d'une plaque du même matériau sur les montants de l'élément.
Les aspects de ces pièces peuvent être, comme indiqué précédemment, réglés en coloration ou en état de surface.
La présente invention a pour second objet un procédé de fabrication d'un produit en matériau compo¬ site cellulaire dans lequel le mélange durcissable est une barbotine, caractérisé par le fait que l'on soumet au malaxage les constituants suivants : - 29 à 79 % de poudre céramique ; - 20 à 70 % d'eau ;
0,2 à 1 % d'une solution d'au moins un agent moussant, les proportions ci-dessus étant données en poids par rapport au poids total des composants malaxés ensemble pour obtenir un mètre cube de produit solidifié sec.
Les poudres céramiques sont, de façon con¬ nue, à base d'argile contenant des taux variables de kaolinite et/ou de miolite.
La solution d'agent(s) moussant(s) peut être introduite directement dans le mélange en cours de malaxage ; elle peut également être introduite sous forme de mousse préparée au préalable.
On peut, soit introduire, directement dans le mélange de malaxage la totalité de l'eau nécessaire, soit, dans un premier temps, préparer par malaxage une barbotine à l'aide d'une fraction de l'eau, puis, dans un deuxième temps, ajouter le reste de l'eau nécessaire.
La viscosité de la pâte obtenue après malaxage est contrôlée selon la coulabilité désirée en introduisant des quantités d'eau et de solution mous¬ sante déterminées.
La pâte obtenue est ensuite coulée dans des moules de toute forme ou configuration. Sa vitesse de solidification varie de 3 à 15 minutes en fonction de sa composition.
Après prise et démoulage, le matériau obtenu est constitué par une céramique crue cellularisée, dont la densité varie selon la composition. Le matériau est ensuite séché pour éliminer toute l'eau excédentaire. Le séchage peut être effectué à température ambiante ou dans un séchoir. Selon les conditions de séchage, le temps de séchage est plus ou moins long. Le matériau obtenu est un matériau à structure poreuse fermée dans lequel les cellules contenant de l'air sont homogènement réparties et qui ne subit plus aucune variation volumique par rapport au volume initial de coulage.
Le matériau ainsi constitué peut être porté à une température de cuisson supérieure à 800°C, pour être céramisé. Il est alors constitué d'un matériau réfractaire céramique cellularisé qui peut être utilisé aussi bien pour la fabrication de briques réfractaires isolantes que de céramiques allégées ou de céramiques dites "techniques". Lesdits matériaux céramiques offrent, outre leurs propriétés réfractaires, des avantages impor¬ tants liés à la présence de cette porosité qui leur confère des propriétés isolantes complémentaires, notamment par une diminution des valeurs de transmiε- εion thermique.
La présente invention a également pour objet le matériau cellularisé céramisé décrit ci-dessus, caractérisé par le fait qu'il a une densité à sec comprise entre 0,3 et 1,4. Ces matériaux après céramisation, ont généralement une résistance à la compression comprise entre 5 et 10 bars pour un matériau ayant une densité de 0,35 à 0,5 et de 10 à 15 bars pour un matériau de densité comprise entre 0,5 et 0,6. Le procédé de préparation de matériau céramique réfractaire selon l'invention permet de réduire les coûts industriels et la pollution. En effet, dans la pratique actuelle, ces matériaux sont fabriqués en introduisant dans la composition, avant calcination, un porogène constitué par des végétaux, par exemple par des copeaux de bois, et également du plâtre, pour favoriser la prise.
La calcination provoque la formation de fumées du mélange bois-plâtre qui sont très polluantes pour l'atmosphère, et, pour éviter la pollution, des moyens de filtration, de récupération et de traitement des fumées très importants et onéreux sont nécessaires. La présente invention évite d'avoir à utiliser ces moyens.
Par ailleurs, dans le procédé de l'art antérieur, la destruction du porogène demande une dépense d'énergie très importante et un temps de pas¬ sage dans le four très long. De plus, il est nécessaire de refroidir très lentement le matériau après calcination pour éviter les chocs thermiques. Le procédé de la présente invention a égale¬ ment pour avantage de permettre la fabrication de céramiques traditionnelles ou techniques, allégées et ayant des propriétés de transmission thermique améliorées. De plus, le procédé permet un contrôle efficace de la densité du produit fini.
La présente invention a pour troisième objet un procédé de fabrication d'un produit dans lequel le mélange durcissable est un plâtre, caractérisé par le fait que l'on soumet au malaxage un mélange formé des constituants suivants :
- 45 à 60 % de plâtre ;
O à 15 % de charge minérale et/ou organique ;
- O à 2 % de fibres organiques et/ou minérales ;
- 45 à 60 % d'eau ;
0,1 à 1 % d'une solution d'au moins un agent moussant, les proportions ci-dessus étant données en poids par rapport au poids total des constituants malaxés ensem¬ ble pour obtenir un mètre cube de matériau solidifié sec.
Dans le cas de la fabrication de plâtre cel¬ lularisé sans fibres et sans charges supplémentaires, ces proportions correspondent généralement, par mètre cube de matériau solidifié, à 650 à 700 kg de plâtre. 550 à 590 kg d'eau et de 0,650 à 0,750 kg de solution d'au moins un agent moussant.
Selon la présente invention la solution d'agent(s) moussant(s) est, de préférence, celle commercialisée sous la dénomination commerciale "TEC- PLATRE" par la société INTEC.
Les charges utilisées peuvent être des charges minérales telles que la silice, des sil- icoaluminates par exemple du kaolin calciné, du sable, des quartz ou des schistes et/ou des charges organiques telles qu'une charge végétale ou des polymères.
Les fibres utilisées peuvent être des fibres minérales, par exemple de roche, de verre, de métal ou des fibres organiques, par exemple végétales, comme les fibres de bois ou les fibres cellulosiques, de polypropylène, de polyester. On utilise plus particulièrement des fibres acryliques.
On peut également introduire dans le mélange des additifs tels que des colorants sous forme de pou¬ dre et/ou de liquide, des accélérateurs de prise, des fluidifiants, des réducteurs d'eau ou des étancheurε. La proportion d'additif(s) introduit(s) ne dépasse pas 1 % du poids total du mélange y compris l'eau. La solution d'agent(s) moussant(ε) est, de préférence, introduite directement dans le mélange en cours de malaxage, en même temps que l'eau.
On contrôle la viεcoεité de la pâte obtenue après malaxage en faiεant varier danε les limites déterminées ci-desεus, les quantités d'eau et de solu¬ tion d'agent(s) moussant(s) introduites.
La pâte obtenue est ensuite coulée dans des moules de toutes formes ou configurations. Sa vitesse de solidification varie entre 3 et 5 minutes selon la composition et la qualité du plâtre utiliséeε. Le matériau obtenu est ensuite séché, soit à température ambiante, soit, pour accélérer le pro¬ cessus de séchage, par étuvage à température plus élevée. Après séchage, on obtient un matériau à structure poreuse fermée dans lequel les celluleε con¬ tenant de l'air εont réparties de façon homogène et qui n'a subi aucune variation volumique (aucun retrait) par rapport au volume initial de coulage. Du fait de leur procédé de fabrication les matériaux selon l'invention ont une densité plus fai¬ ble que celle du plâtre traditionnel et des propriétés isolantes, en particulier d'i.solation thermique, améliorées. La présente demande a également pour objet le plâtre cellulaire obtenu par le procédé ci-desεus, caractérisé par le fait qu'il a une densité comprise entre 0,7 et 0,85 mesurée à sec.
Dans le cas où le plâtre a une densité de 0,7 et ne contient ni charge, ni fibre, le plâtre cel¬ lulaire a, généralement, une résistance à la compres- εion comprise entre 1,5 et 3 MPa et une résistance à la flexion comprise entre 0,7 et 1,3 MPa selon la com¬ position du mélange malaxé. Lorsque le matériau contient des chargeε et, pluε particulièrement, deε fibreε, les propriétés mécaniques et, plus particulièrement, d'hydrofugation εont améliorées.
Le plâtre allégé (ou cellulaire) contenant des fibres, a l'avantage d'être un matériau dans lequel on peut mettre en place directement des vis, sanε qu'il soit nécessaire de poser au préalable deε chevilles. Le plâtre contenant des fibreε a des propriétés de tenue à l'arrachement ou au cisaillement qui sont très εupérieures (l'amélioration peut attein¬ dre + 50 %) à celles obtenues dans les mêmes conditions avec un plâtre traditionnel. De pluε, le plâtre contenant deε fibres présente une ductibilité très supérieure à celle communément constatée pour ce genre de matériau en plâtre. Le plâtre selon l'invention contenant des fibres présente donc un grand intérêt dans la réalisation de parois antisismiques. Cette dernière propriété du plâtre allégé contenant deε fibreε peut être miεe en évidence εeule ou en combinaison avec deε supports de type carton en nid d'abeille pour consti- tuer des cloisonε bénéficiant d'importanteε capacités de déformation à la rupture.
Le procédé de fabrication de plâtre selon l'invention a pour avantage de permettre de réduire d'environ 30 % la quantité de plâtre nécessaire à la fabrication d'un mètre cube de matériau et de diminuer la quantité d'énergie nécessaire à l'élimination de l'eau de constitution, puisque le matériau comporte moins de matière et par conséquent, moins d'eau à éliminer par mètre cube fabriqué. On peut donc, soit réduire le tempε de paεεage en étuve, εoit la quantité d'énergie utiliεée par unité de tempε.
De plus, on a trouvé, qu'en utilisant le plâtre allégé non fibre pour servir d'empreinte pour le coulage deε barbotineε céramiqueε, on obtient, une qualité d'état de εurface identique à celle deε plâtreε traditionnelε et que l'on pouvait régler la sorptivité deε parois grâce à la porosité deε matériaux. On peut ainεi accélérer la viteεεe de prise des barbotines. On peut donc obtenir une amélioration importante de la productivité deε moules, car ils peu¬ vent être utiliséε avec une rotation plus rapide.
L'invention a pour quatrième objet un procédé de fabrication d'un matériau cellulaire dans lequel le mélange durcisεable est à base de réεine polyeεter inεaturée, caractériεé par le fait que l'on εou et au malaxage leε constituants suivantε : - 15 à 20 % de réεine polyester insaturée ;
- 0,027 à 0,03 % de catalyseur de réticulation de la résine polyeεter ;
- 50 à 70 % de charge minérale sous forme de poudre d'une granulométrie inférieure à 80 micromètres ;
- 13 à 20 % d'une solution d'au moins un agent moussant, les proportions ci-dessus étant données en poids par rapport au poids total deε conεtituantε malaxés ensem¬ ble pour obtenir un mètre cube de produit solidifié sec.
Des résines polyesters, utilisableε εelon l'invention sont par exemple la résine phénolique ven- due sous la dénomination commerciale "NEOXIL 421 TA 12" par la société "DSM-Résine" . Les résineε polyes- terε sont avantageuεement utiliεéeε sous forme pré¬ accélérée. Le catalyseur utilisé peut être tout catalyseur connu de réticulation des résineε polyeε- terε inεaturées.
Les charges minérales utilisées peuvent être de composition variable et se présenter souε forme de poudreε pluε ou moinε fineε. Elles sont par exemple constituées par des poudres de calcaire, d'argile ou de quartz ou de minéraux issus de récupération comme la poudre de marbre.
Selon la présente invention, la solution moussante est de préférence celle commercialisée souε le nom commercial "TECRESINE" par la εociété " INTEC". Danε le caε de la conεtitution de matériau à base de résine chargée de poudre de marbre, les pro¬ portions définies ci-dessus correspondent généralement, par mètre cube de matériau solidifié à 1400 à 1600 kg de poudre de marbre de granulométrie inférieure à 80 micromètres, à 80 à 100 kg de résine polyester insaturée, à 1,6 à 2 kg de catalyseur, de 100 à 120 kg de solution mousεante.
La εolution mouεεante peut être introduite directement danε le mélange en cours de malaxage. Elle peut également être introduite sous forme de mousεe préparée au préalable.
On introduit, de préférence, dans un premier temps dans le malaxeur la solution moussante avec les charges minérales puis, dans un second temps, on addi¬ tionne la résine et son catalyseur. La viεcosité de la pâte obtenue après malaxage est ajustée selon la coulabilité désirée en introduisant une quantité plus ou moinε grande de solution mouεεante dans les limites déterminées ci- dessus. La pâte obtenue est ensuite coulée dans des moules de toute forme ou configuration dans lesquels a été préalablement appliquée une couche de gelcoat.
La vitesse de solidification du matériau varie de 2 à 12 heures en fonction de sa composition. De préférence, afin d'accélérer»- la prise et la réaction de réticulation, le moule rempli du matériau est placé en chambre ventilée à température stabilisée comprise entre 20 et 25° pendant au minimum 4 heures. Après prise et démoulage, le matériau, ainsi réaliεé se présente, selon la composition, sous forme d'un matériau de type béton de résine chargé et cellu¬ larisé dont la densité est fonction des proportions des composants du mélange malaxé. Le matériau ainsi constitué a une structure poreuse fermée danε laquelle leε celluleε d'air εont réparties de façon homogène et il n'a subi aucune variation volu ique par rapport au volume initial de coulage. La porosité du matériau a pour avantage outre son allégement, de lui conférer deε propriétéε isolanteε, en particulier d'iεolation thermique.
La présente invention a également pour objet le matériau cellularisé obtenu par le procédé décrit ci-desεuε, caractériεé par le fait qu'il a une denεité à εec comprise entre 1,5 et 1,7.
Ce matériau, après polymérisation, a généralement une résiεtance à la compreεsion comprise entre 30 et 40 MPa et une résiεtance à la flexion comprise entre 9 et 14 MPa pour un matériau de densité 1,6, donc des caractéristiques mécaniques très suf¬ fisantes pour la plupart des utilisations.
La présente invention a également pour avan¬ tage de permettre une économie importante des coûtε de fabrication par rapport à deε matériaux de même nature, non allégéε.
L'économie eεt due à l'allégement donc à la quantité réduite de charge et surtout de résine utilisée pour la fabrication d'un mètre cube de matériau. Ainsi, selon l'invention et en tenant compte du fait que la résine a un coût égal à environ 100 fois celui de la charge et que, par rapport à un matériau de même nature et non allégé, la différence de quantité de matière de base utilisée est en moyenne de 30 % inférieure pour un mètre cube de matériau fini, on peut calculer que le coût de ce matériau résine chargé allégé représente une économie de matière première de même importance, c'est-à-dire entre 25 et 37 %. Les exempleε donnés ci-dessous, à titre illustratif et non limitatif, permettront de mieux comprendre 1'invention.
EXEMPLE 1 - Préparation d'un béton cellulaire chargé de fibreε. On a préparé une compoεition, comprenant leε conεtituantε εuivantε pour un mètre cube de matériau : - Ciment gris CPA 55 400,00 kg
- Sable siliceux du Rhin 660,00 kg
- Charge calcaire (poudre dont les grains ont au plus 80 micromètres) .... 80,00 kg - Solution mousεante commercialiεée sous la dénomination commerciale
"TEC 3" par la société " INTEC" 0,80 kg
- Eau 260,00 kg
- Fibres acryliques (24 mm de long) 5,00 kg On a malaxé 200 litres de la composition, pendant 8 minutes dans un malaxeur ayant une vitesse périphérique de 4,87 mètres par seconde.
On a moulé des éprouvettes de dimenεionε 4 x 4 x 16 cm. On a mesuré après 28 jours, sur le matériau sec, la denεité qui eεt de 1,34.
On a également effectué leε eεsais εuivantε :
1) Mesureε à la rupture selon les normes NF P15-451 et NF P15-403 respectivement : - Compression : 9,8 MPa - Flexion : 3,1 MPa
2) Cloutage
Sur ce même matériau a été effectué, à l'aide d'un marteau, l'enfoncement d'un clou en acier torsadé de 3,8 mm de diamètre, d'une longueur de 90 mm, enfoncé, suivant les esεaiε, de 50 à 80 mm. Le cloutage a été effectué à 30 mm du bord extérieur inférieur du bloc de béton. On exerce, εur la partie dépassante du clou, une force verticale. Il a été observé que la charge ainsi appliquée sur le clou a toujours entraîné sa flexion sur la partie en saillie, avant l'arrachement de la matière qui entoure le clou. Pour un enfoncement de 80 mm, on a appliqué jusqu'à 180 kg et pour un enfoncement de 50 mm, jusqu'à 117 kg sanε avoir aucun arrachement du clou ou de la matière qui l'entoure, l'esεai se terminant par la flexion du clou. 3) Vissage
Dans ce même béton, on a vissé, à l'aid d'un tournevis manuel, une vis de 5 mm de diamètre, e de 60 mm de longueur ; cette vis a été vissée, selo les esεais, εur 30 et 50 mm. Le viεsage a été effectu à 100 mm du bord extérieur inférieur du bloc. O exerce sur la partie dépassante de la vis une forc verticale. II a été observé que la charg appliquée verticalement sur la vis a toujour entraîné sa flexion sur la partie en saillie, avan l'arrachement de matière qui entoure la vis.
Pour un enfoncement de 50 mm, on a appliqu jusqu'à 310 kg en force axiale et de plus de 150 kg e force transverεale et pour un enfoncement de 30 mm, d 150 kg en force axiale et de 25 kg en force transver εale εans avoir aucun arrachement de la vis ou de l matière qui l'entoure, l'esεai se terminant par l flexion de la vis.
EXEMPLE 2 - Préparation d'une barbotine allégée.
On a préparé une composition comprenant le constituants suivantε par mètre cube de matéria fini : - Poudre céramique 600 kg
- Eau 420 kg
- Solution mouεεante commercialiεée εous la dénomination commerciale
"TEC 3" par la société "WINTEC" 3,9 kg On a malaxé 30 litres du mélange pendant minutes dans un malaxeur ayant une vitess périphérique de 4,87 mètres par seconde. On a moul deε éprouvetteε de 21 x 7 x 28 cm. On a meεuré aprèε jourε, εur le matériau préalablement εéché à un température de 90°C, la denεité qui est de 0,60.
On a ensuite porté le matériau au four à un température supérieure à 800°C, de façon à obtenir un produit céramique. La densité mesurée après cuisεon est de 0,50 et la résistance mécanique en rupture à la compression est de 12 bars.
EXEMPLE 3 - Fabrication d'un plâtre cellulaire contenant des fibres.
On a préparé une composition comprenant les conεtituantε εuivantε pour un mètre cube de matériau fini.
- Plâtre induεtriel B 15 5,710 kg - Plâtre fin d'accélération DH 15 0,570 kg
- Eau 5,340 kg
- Sable siliceux 00 0,350 kg
- Fibres végétales humides 1/1 ..., 0,180 kg
- Solution moussante commercialisée sous la dénomination commerciale
"TECPLATRE" par la société "WINTEC" 0,007 kg
On a malaxé 10 litreε de la composition pen¬ dant 30 secondeε danε un malaxeur ayant une vitesεe périphérique de 4,87 mètreε par εeconde. On a préparé par moulage deε éprouvetteε de
7 x 7 x 28 cm. On a meεuré enεuite aprèε 7 jours, sur un matériau préalablement séché à 35°C, la densité qui est de 0,84. La résiεtance mécanique en rupture à la compreεsion eεt de 2,88 MPa et la résistance mécanique en rupture à la traction flexion est de 0,7 MPa. EXEMPLE 4 - Béton de résine.
On a préparé une composition comprenant leε conεtituantε εuivants pour un mètre cube de matériau fini : Poudre de marbre ayant une granulométrie inférieure à 80 micromètreε 1500 kg
Réεine polyeεter vendue εouε la dénomination commerciale
"NEOXIL 421 TA 12" 80 kg Catalyεeur vendu sous la dénomination commerciale "BUTANOX" 1,8 kg Solution moussante vendue souε la dénomination commerciale "TECRESINE" par la société "WINTEC" 120 1
On a malaxé 30 litres de la composition pen- dant 4 minutes danε un malaxeur ayant une viteεse périphérique de 2,80 m/seconde.
On a préparé par moulage des éprouvettes de 4 x 4 x 16 cm. On a mesuré ensuite après 7 jours l densité qui est de 1,68. La résiεtance à la compres- sion est de 36 MPa et la résistance à la flexion de 12 MPa.

Claims

REVENDICATIONS 1 - Procédé de fabrication d'un produit en matériau composite cellulaire danε lequel on prépare un mélange durcissable, caractérisé par le fait que pour préparer le mélange durcissable, on malaxe au moins un composant minéral et/ou organique avec de l'eau et une solution aqueuεe d'au moinε un agent mouεεant, on moule ledit mélange, on laiεse durcir et on démoule le produit obtenu. 2 - Procédé εelon la revendication 1, dans lequel le matériau durcisεable eεt un mortier compo¬ site cellulaire contenant des fibres, caractérisé par le fait que l'on εoumet au malaxage une préparation formée deε conεtituantε εuivants : - 25 à 60 % de ciment de type Portland ;
- 25 à 80 % de sable ou minéraux siliceux d'une teneur en SiO d'au moinε 80 % ; 6 à 40 % d'une charge calcaire ou argileuεe d'une granulométrie inférieure à
80 micromètres ;
- 0,5 à 5 % de fibres ayant une longueur comprise entre 10 et 30 mm ;
- 0,05 a 0,8 % d'un agent moussant stabiliεé ; - 15 à 40 % d'eau, leε proportionε ci-deεsuε étant donnéeε en poidε par rapport au poidε total deε conεtituants malaxés ensem¬ ble pour obtenir un mètre cube de produit solidifié εec. 3 - Procédé εelon la revendication 2, caractériεé par le fait que le ciment eεt du ciment blanc ou gris.
4 - Procédé selon l'une des revendicationε 2 ou 3, caractériεé par le fait que l'on introduit danε le mélange en courε de malaxage des additifs de coloration et/ou des accélérateurs de prise, deε fluidifiantε, deε réducteurε d'eau ou des étancheurs.
5 - Procédé selon l'une deε revendications 2 à 4, caractériεé par le fait que l'on introduit deε réεineε εynthétiqueε de type époxy ou polyester dans des proportions allant de 1 à 15 % en poids, calculéeε comme défini danε la revendication 1.
6 - Procédé selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé par le fait que le malaxage est effectué à l'aide d'un dispositif de malaxage ayant des vitesses périphériques comprises entre 0,5 et 10 mètres/seconde.
7 - Procédé εelon la revendication 6, caractériεé par le fait que la durée de malaxage eεt compriεe entre 2 et 20 minuteε. 8 - Procédé εelon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé par le fait que l'on introduit l'agent mousεant directement danε le mélange au courε du malaxage.
9 - Procédé εelon l'une deε revendications 2 à 8, caractériεé par le fait que l'on introduit l'agent mouεεant εouε forme de mouεse préparée au préalable.
10 - Procédé εelon l'une des revendications 2 à 9, caractérisé par le fait que l'on introduit directement danε le mélange de malaxage la fraction d'eau néceεsaire en une ou plusieurs fois.
11 - Matériau à propriétés physiques contrôlées obtenu par le procédé selon l'une des revendications 2 à 10, caractériεé par le fait qu'il a une densité sèche comprise entre 0,9 et 1,4.
12 - Matériau à propriétés physiqueε contrôléeε selon la revendication 11, caractérisé par le fait qu'il a une résiεtance à la compression comprise entre 4 et 30 MPa et une résiεtance à la flexion compriεe entre 2 et 6 MPa.
13 - Procédé εelon la revendication 1, danε lequel le mélange durcissable est une barbotine, caractérisé par le fait que l'on soumet au malaxage les constituants suivants :
- 29 à 79 % de poudre céramique ; - 20 à 70 % d'eau ;
- 0,2 à.l % d'une solution d'au moins un agent moussant, les proportions ci-dessuε étant données en poids par rapport au poids total des conεtituants malaxés ensem- ble pour obtenir un mètre cube de produit εolidifié εec.
14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé par le fait que la solution contenant au moins un agent mousεant eεt introduite directement dans le mélange en cours de malaxage.
15 - Procédé εelon la revendication 13, caractériεé par le fait que la εolution contenant au moins un agent mouεεant est introduite souε forme de mouεse préparée au préalable. 16 - Procédé selon l'une des revendications
13 à 15, caractérisé par le fait que l'on introduit la totalité de l'eau nécessaire directement dans le mélange de malaxage.
17 - Procédé εelon l'une deε revendicationε 13 à 15, caractériεé par le fait qu'on prépare danε un premier tempε une barbotine par malaxage à l'aide d'une fraction d'eau, puiε, danε un deuxième tempε, on ajoute le reεte de l'eau néceεεaire.
18 - Procédé selon l'une deε revendications 13 à 17, caractérisé par le fait que le matériau obtenu par malaxage est porté à une température de cuisson supérieure à 800°C pour être céramiεé.
19 - Matériau préparé par le procédé de la revendication 18, caractériεé par le fait qu'il a une denεité à εec compriεe entre 0,3 et 1,4.
20 - Matériau εelon la revendication 19, caractériεé par le fait qu'il a une réεiεtance à la compreεεion comprise entre 5 et 10 bars pour une den¬ sité de 0,35 à 0,5 et de 10 à 15 bars pour une densité comprise entre 0,5 et 0,6. 21 - Procédé selon la revendication 1, dans lequel le mélange durcissable est un plâtre, caractérisé par le fait que l'on soumet au malaxage les constituants suivants :
- 45 à 60 % de plâtre ; - O à 15 % de charge minérale et/ou organique ;
- 0 à 2 % de fibres organiques et/ou minérales ;
- 45 à 60 % d'eau ;
0,1 à 1 % d'une solution d'au moins un agent moussant, les proportions ci-dessus étant données en poids par rapport au poids total des constituantε malaxéε enεemble pour obtenir un mètre cube de produit εolidifié εec. 22 - Procédé de fabrication εelon la revendi¬ cation 21, caractérisé par le fait que la solution d'agent moussant est introduite directement dans le mélange en cours de malaxage.
23 - Procédé selon l'une des revendications 21 ou 22, caractérisé par le fait que la charge minérale est de la εilice ou un εilicoaluminate et la charge organique est une charge végétale ou un polymère.
24 - Procédé selon l'une des revendications 21 à 23, caractérisé par le fait que les fibres sont des fibres de roche, de verre, de métal, des fibres de bois ou cellulosiques, de polypropylène, de polyester, et, de préférence, des fibres acryliques.
25 - Matériau préparé selon l'une des reven- dicationε 21 à 23, caractériεé par le fait qu'il a une denεité compriεe entre 0,7 et 0,85, meεurée à sec. 26 - Matériau selon la revendication 25 ayant une densité de 0,7 et ne contenant ni fibre, n charge, caractérisé par le fait qu'il a une résistanc à la compreεεion compriεe entre 1,5 et 3 MPa et un résistance à la flexion comprise entre 0,7 et 1,3 MP εelon la compoεition du mélange malaxé.
27 - Procédé εelon la revendication 1, dan lequel le mélange durcisεable eεt à base de résin polyester insaturée, caractérisé par le fait que l'o soumet au malaxage les constituants suivants :
- 15 à 20 % de résine polyester insaturée ;
- 0,027 à 0,03 % de catalyseur de réticulation de la résine polyester ;
- 50 à 70 % de charge minérale sous forme de poudre d'une granulométrie inférieure à 80 micromètres ;
- 13 à 20 % d'une solution d'au moins un agent moussant, les proportions ci-dessus étant données en poidε par rapport au poidε total des constituantε malaxéε ensem¬ ble pour obtenir un mètre cube de produit solidifié sec.
28 - Procédé selon la revendication 27, caractérisé par le fait que la charge minérale est du calcaire, de l'argile ou du quartz.
29 - Procédé selon l'une des revendications 27 ou 28, caractérisé par le fait que la solution d'agent(s) mouεsant(s) eεt introduite directement danε le mélange en cours de malaxage. 30 - Procédé selon l'une des revendications
27 ou 28, caractérisé par le fait que la solution d'agent(s) mousεant(s) eεt introduite εouε forme de mousse préparée au préalable.
31 - Procédé selon les revendications 27 à 30, caractérisé par le fait qu'on introduit dans un premier temps dans le malaxeur la solution d'agent(ε) mousεant(s) avec les charges minérales, puis, dans un second temps, on additionne la résine et son catalyseur.
32 - Matériau cellularisé obtenu par le procédé de l'une des revendications 27 à 31, caractérisé par le fait qu'il a une densité à sec comprise entre 1,5 et 1,7.
33 - Matériau selon la revendication 32, ayant une densité de 1,6, caractérisé par le fait qu'il a une résistance à la compression comprise entre 30 et 40 MPa et une résistance à la flexion comprise entre 9 et 14 MPa.
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