OA22019A - Solid, concrete-like material containing natural Combretum gum. - Google Patents
Solid, concrete-like material containing natural Combretum gum.Info
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Abstract
La présente invention concerne un nouveau matériau solide de type béton à bilan carbone négatif obtenu par compactage et traitement thermique d'une composition comprenant une gomme de combretum de l'argile du sable et/ou un matériau mixte sable-argile, et de l'eau, un procédé de fabrication dudit matériau solide ainsi que son utilisation dans diverses applications, et notamment dans le domaine des matériaux de construction. Le matériau de l'invention présente une résistance mécanique améliorée et/ou une tenue à l'eau améliorée par rapport aux matériaux de I’art antérieur qui souhaitent s'affranchir de l'utilisation de ciment et le remplacer par d'autres liants. Par ailleurs, la résistance mécanique est comparable à celles obtenues avec des matériaux de type bétons de ciment tout en garantissant un impact environnemental plus faible en termes de bilan carbone, recyclabilité, utilisation de matières renouvelables, toxicité etc ... pour produire des habitats durables, sains et écologiques.The present invention relates to a novel, carbon-negative, concrete-like solid material obtained by compacting and heat-treating a composition comprising combretum gum, clay, sand and/or a sand-clay mixture, and water; a manufacturing process for said solid material; and its use in various applications, particularly in the field of construction materials. The material of the invention exhibits improved mechanical strength and/or water resistance compared to prior art materials that aim to eliminate the use of cement and replace it with other binders. Furthermore, its mechanical strength is comparable to that obtained with cement-based concrete-type materials, while ensuring a lower environmental impact in terms of carbon footprint, recyclability, use of renewable materials, toxicity, etc., for the production of sustainable, healthy, and ecological housing.
Description
Matériau solide de type béton comprenant une gomme naturelle de combretumSolid, concrete-like material containing natural combretum gum
La présente invention concerne un nouveau matériau solide de type béton à bilan carbone négatif obtenu par compactage et traitement thermique d’une composition comprenant au moins une gomme naturelle de combretum, de l’argile, du sable et/ou un matériau mixte sable-argile, et de l’eau, un procédé de fabrication dudit matériau solide ainsi que son utilisation dans diverses applications, et notamment dans le domaine des matériaux de construction.The present invention relates to a new solid material of the type of concrete with a negative carbon balance obtained by compaction and heat treatment of a composition comprising at least a natural combretum gum, clay, sand and/or a mixed sand-clay material, and water, a process for manufacturing said solid material as well as its use in various applications, and in particular in the field of construction materials.
Le béton fait partie des matériaux fabriqués les plus consommés au monde. Il présente l’avantage d’avoir une bonne résistance à la compression de l’ordre de 20 à 100 MPa. Il comprend majoritairement des granulats (graviers, gravillons), en mélange avec du ciment, du sable, et de l’eau. La consommation annuelle de granulats en France est de 350 millions de tonnes, soit 6 tonnes par habitant par an et 17 kg par habitant par jour. Les projections montrent que la demande en granulats ne cesse d’augmenter, notamment pour la réalisation de nouveaux bâtiments. Les granulats naturels sont généralement obtenus en exploitant des gisements de sables et de graviers d’origine alluvionnaire, terrestre ou marine. Les granulats naturels ne sont pas une ressource renouvelable et bien qu’ils soient techniquement illimités, ils sont de moins en moins accessibles pour des raisons sociétales et environnementales. Il s’avère notamment de plus en plus difficile d’ouvrir de nouvelles carrières pour satisfaire la demande en granulats naturels, celles-ci induisant des nuisances pour les habitants à proximité (bruit, poussières, circulation accrue...). Par ailleurs, la calcination des ressources minérales naturelles calcaires nécessaires à la fabrication du ciment est responsable de près de la moitié des émissions de CO2 associées à la fabrication du béton, qui constitue l’un des matériaux les plus émetteurs de CO2 produits par l’homme. Il est d’ailleurs prévu que la réglementation environnementale RE2020 soit imposée d’ici deux à trois ans aux producteurs de matériaux de construction.Concrete is one of the most widely used manufactured materials in the world. It has the advantage of good compressive strength, ranging from 20 to 100 MPa. It is primarily composed of aggregates (gravel, crushed stone), mixed with cement, sand, and water. Annual aggregate consumption in France is 350 million tons, or 6 tons per capita per year and 17 kg per capita per day. Projections show that the demand for aggregates continues to rise, particularly for the construction of new buildings. Natural aggregates are generally obtained by exploiting alluvial, terrestrial, or marine sand and gravel deposits. Natural aggregates are not a renewable resource, and although technically unlimited, they are becoming increasingly scarce for societal and environmental reasons. It is becoming increasingly difficult to open new quarries to meet the demand for natural aggregates, as these operations cause nuisances for nearby residents (noise, dust, increased traffic, etc.). Furthermore, the calcination of natural limestone mineral resources needed for cement production is responsible for nearly half of the CO2 emissions associated with concrete manufacturing, making it one of the most CO2-intensive materials produced by humans. The RE2020 environmental regulations are expected to be imposed on construction material producers within the next two to three years.
Des solutions ont été proposées pour diminuer l’impact environnemental (notamment du point de vue du bilan carbone) du béton telles que des briques de terre cuite. Or, leur production engendre une grande consommation d’énergie et de grandes quantités de CO2 générées.Solutions have been proposed to reduce the environmental impact (particularly in terms of carbon footprint) of concrete, such as using terracotta bricks. However, their production generates significant energy consumption and large quantities of CO2.
Des matériaux à base de terre crue ont également été décrits. Cependant, la résistance à la compression reste faible (de l’ordre de 5 MPa), et la tenue à l’eau est faible également, ce qui limite la construction de bâtiments à un ou deux étages maximum. Dans certains pays tels que le Burkina Faso, le matériau de construction le plus utilisé actuellement est la terre crue car ces pays ne produisent pas de ciment et son importation présente un coût très élevé. Cependant, dans les régions tropicales, les matériaux de construction en terre crue souffrent de pluies diluviennes qui détruisent chaque année l’habitat des populations.Raw earth-based materials have also been described. However, their compressive strength remains low (around 5 MPa), and their water resistance is also poor, limiting the construction of buildings to a maximum of one or two stories. In some countries, such as Burkina Faso, raw earth is currently the most widely used building material because these countries do not produce cement, and its importation is very expensive. However, in tropical regions, raw earth building materials are vulnerable to torrential rains that destroy people's homes every year.
Pour améliorer les performances des terres crues, des liants de type ciment ou chaux ont été étudiés. Toutefois, comme expliqué ci-avant ces liants ont un impact environnemental non négligeable. D’autres liants à faible impact environnemental ont été décrits tels que l’amidon, le chitosan, la paille de riz, le riz gluant, ou l’alginate. Toutefois, les matériaux obtenus ne donnent pas entière satisfaction en termes de propriétés mécaniques et/ou de tenue à Teau.To improve the performance of raw earth, cement- or lime-based binders have been studied. However, as explained above, these binders have a significant environmental impact. Other binders with a low environmental impact have been described, such as starch, chitosan, rice straw, glutinous rice, or alginate. However, the resulting materials do not fully meet expectations in terms of mechanical properties and/or water resistance.
Le but de la présente invention est par conséquent de pallier les inconvénients de l’art antérieur, et notamment de fournir des matériaux de construction ayant une résistance mécanique proche de celle du béton de ciment avec un impact environnemental plus faible en termes de bilan carbone, recyclabilité, utilisation de matières renouvelables, toxicité etc... pour produire des habitats durables, sains et écologiques. Un autre but de l’invention est l’amélioration de la tenue à Teau en particulier adaptée au marché de la construction à bas coût. Un autre but de l’invention est de fournir un procédé de fabrication des matériaux précités qui soit simple, industrialisable, utilisant des matières premières abondantes, et qui soit bénéfique sur le plan environnemental.The aim of the present invention is therefore to overcome the drawbacks of the prior art, and in particular to provide building materials with mechanical strength close to that of cement concrete but with a lower environmental impact in terms of carbon footprint, recyclability, use of renewable materials, toxicity, etc., in order to produce sustainable, healthy, and ecological housing. Another aim of the invention is to improve water resistance, particularly suited to the low-cost construction market. A further aim of the invention is to provide a manufacturing process for the aforementioned materials that is simple, scalable, uses abundant raw materials, and is environmentally beneficial.
La présente invention a donc pour premier objet un matériau solide à base de sable et/ou d’argile, caractérisé en ce qu’il est obtenu par compactage et traitement thermique d’une composition comprenant a) du sable, de l’argile, et/ou un matériau mixte sable-argile, b) une gomme de combretum, et c) de l’eau.The present invention therefore has as its first object a solid material based on sand and/or clay, characterized in that it is obtained by compaction and heat treatment of a composition comprising a) sand, clay, and/or a mixed sand-clay material, b) combretum gum, and c) water.
Le matériau de l’invention présente une résistance mécanique améliorée et/ou une tenue à l’eau améliorée par rapport aux matériaux de l’art antérieur qui souhaitent s’affranchir de l’utilisation de ciment et le remplacer par d’autres liants. Par ailleurs, la résistance mécanique est comparable à celles obtenues avec des matériaux de type bétons de ciment tout en garantissant un impact environnemental plus faible en termes de bilan carbone, recyclabilité, utilisation de matières renouvelables, toxicité etc... pour produire des habitats durables, sains et écologiques.The material of the invention exhibits improved mechanical strength and/or water resistance compared to prior art materials that aim to eliminate the use of cement and replace it with other binders. Furthermore, its mechanical strength is comparable to that obtained with cement-based concrete materials, while guaranteeing a lower environmental impact in terms of carbon footprint, recyclability, use of renewable materials, toxicity, etc., to produce sustainable, healthy, and ecological housing.
Le matériau est obtenu à partir d’une composition comprenant a) du sable, de l’argile et/ou un matériau mixte sable-argile, b) une gomme de combretum, et c) de l’eau.The material is obtained from a composition comprising a) sand, clay and/or a mixed sand-clay material, b) combretum gum, and c) water.
a) sable, argile et/ou matériau mixte sable-argilea) sand, clay and/or mixed sand-clay material
La composition comprend (en tant que composé a)) du sable, de l’argile et/ou un matériau mixte sable-argile, de préférence du sable et optionnellement un matériau mixte sable-argile, et de façon particulièrement préférée du sable et un matériau mixte sable-argile.The composition comprises (as component a)) sand, clay and/or a sand-clay mixture, preferably sand and optionally a sand-clay mixture, and particularly preferably sand and a sand-clay mixture.
Selon un mode de réalisation, la composition comprend de 5 à 95% en masse environ de sable, par rapport à la masse totale de la composition. De préférence, la composition comprend au moins 50% en masse environ de sable, et de façon particulièrement préférée de 65% à 90% en masse de sable par rapport à la masse totale de la composition (correspondant à la teneur totale en sable, i.e. provenant du sable et du matériau mixte).According to one embodiment, the composition comprises from 5 to approximately 95% by mass of sand, relative to the total mass of the composition. Preferably, the composition comprises at least approximately 50% by mass of sand, and particularly preferably from 65% to 90% by mass of sand relative to the total mass of the composition (corresponding to the total sand content, i.e., from the sand and the mixed material).
Le sable a de préférence une granulométrie inférieure ou égale à 2 mm, et de façon particulièrement préférée inférieure à 2 mm.The sand preferably has a grain size of 2 mm or less, and particularly preferably less than 2 mm.
Selon un mode de réalisation, la composition comprend de 0,01 à 90% en masse environ d’argile, par rapport à la masse totale de la composition. De préférence, la composition comprend au plus 50% en masse environ d’argile, de façon particulièrement préférée de 0,5% à 25% en masse d’argile, et de façon plus particulièrement préférée de l% à 15% en masse d’argile, par rapport à la niasse totale de la composition (correspondant à la teneur totale en argile, i.e. provenant de l’argile et du matériau mixte).According to one embodiment, the composition comprises from 0.01 to approximately 90% by mass of clay, relative to the total mass of the composition. Preferably, the composition comprises at most approximately 50% by mass of clay, particularly preferably from 0.5% to 25% by mass of clay, and more particularly preferably from 1% to 15% by mass of clay, relative to the total mass of the composition (corresponding to the total clay content, i.e. from the clay and the mixed material).
L’argile comprend généralement des phyllosilicates tels que de la kaolinite, de la muscovite, des smectites, des illites, et/ou des chlorites ; du quartz ; des oxydes et/ou hydroxydes de fer tels que de la goethite, de l’hématite ; des carbonates tels que de la calcite et/ou de la dolomite ; et/ou d’autres types de silicates tels que certains feldspaths (e.g. albite et/ou orthoclase).Clay typically includes phyllosilicates such as kaolinite, muscovite, smectites, illites, and/or chlorites; quartz; iron oxides and/or hydroxides such as goethite, hematite; carbonates such as calcite and/or dolomite; and/or other types of silicates such as certain feldspars (e.g. albite and/or orthoclase).
L’argile a de préférence une granulométrie inférieure ou égale à 2 pm, et de façon particulièrement préférée inférieure à 2 pm.The clay preferably has a particle size less than or equal to 2 pm, and particularly preferably less than 2 pm.
Le matériau mixte sable-argile est de préférence une terre crue argileuse. La terre crue argileuse peut ainsi apporter l’argile dans la composition de l’invention.The sand-clay mixture is preferably a raw clayey soil. The raw clayey soil can thus provide the clay in the composition of the invention.
Dans un mode de réalisation préféré, la composition comprend du sable, de la terre crue argileuse (en tant que matériau mixte sable-argile), la gomme de combretum et l’eau.In a preferred embodiment, the composition includes sand, raw clayey earth (as a mixed sand-clay material), combretum gum, and water.
Selon ce mode de réalisation, la composition comprend de 65% à 85% en masse environ du sable, et de 0,l % à 20% en masse environ de la terre crue argileuse, par rapport à la masse totale de la composition.According to this embodiment, the composition comprises approximately 65% to 85% by mass of sand, and approximately 0.1% to 20% by mass of raw clayey earth, relative to the total mass of the composition.
La terre crue argileuse peut comprendre de 0,01 à 50% en masse environ d’argile et de 50 à 99,9% en masse environ de sable, par rapport à la masse totale de la terre crue argileuse, et de préférence de 15 à 40% en masse environ d’argile et de 60 à 85% en masse environ de sable, par rapport à la masse totale de la terre crue argileuse.Raw clay soil may comprise from 0.01 to 50% by mass approximately of clay and from 50 to 99.9% by mass approximately of sand, relative to the total mass of raw clay soil, and preferably from 15 to 40% by mass approximately of clay and from 60 to 85% by mass approximately of sand, relative to the total mass of raw clay soil.
Selon une forme de réalisation particulièrement préférée, le sable et la terre crue argileuse sont présents dans la composition dans un rapport massique sable/terre crue argileuse allant de 0,l à 50 environ, et de préférence de 3 à 10 environ. Cela permet ainsi d’obtenir des matériaux présentant des performances améliorées en termes de résistance à la compression et de résistance à l’eau.In a particularly preferred embodiment, sand and raw clay are present in the composition in a sand/raw clay mass ratio ranging from approximately 0.1 to 50, and preferably from approximately 3 to 10. This results in materials with improved performance in terms of compressive strength and water resistance.
Le matériau solideThe solid material
Le matériau obtenu à partir de la composition est un matériau solide. Un tel matériau peut être sous la forme d’un bloc, d’une brique ou de tout élément massif.The material obtained from the composition is a solid material. Such a material can be in the form of a block, a brick, or any other solid element.
En d’autres termes, le matériau de l’invention est sous une forme non pulvérulente.In other words, the material of the invention is in a non-powdery form.
b) gomme de combretumb) combretum gum
La composition comprend en outre une gomme de combretum.The composition also includes combretum gum.
Les gommes de combretum sont des gommes prélevées sur certains arbres ou plantes de la famille du Combretum, et en particulier sur les arbres de l’espèce Combretum mgricans. Ce sont des ressources naturelles abondantes présentes en Afrique tropicale.Combretum gums are gums extracted from certain trees or plants of the Combretum family, and in particular from trees of the species Combretum mgricans. They are abundant natural resources found in tropical Africa.
Dans un mode de réalisation, la gomme de combretum représente au moins 0,1% en masse environ, de préférence de 1% à 20% en masse environ, de façon particulièrement préférée de 1,5% à 15% en masse environ, et de façon plus particulièrement préférée de 2% à 10% en masse environ, par rapport à la masse totale de la composition.In one embodiment, combretum gum represents at least 0.1% by mass approximately, preferably from 1% to 20% by mass approximately, particularly preferably from 1.5% to 15% by mass approximately, and more particularly preferably from 2% to 10% by mass approximately, relative to the total mass of the composition.
c) eauc) water
La composition comprenant de préférence au plus 30% en masse environ d’eau, de façon particulièrement préférée de l à 20% en masse environ d’eau, et de façon plus particulièrement préférée de 2 à 10% en masse environ d’eau, par rapport à la masse totale de la composition. Cela permet ainsi d’obtenir un compactage optimal du matériau (de préférence ayant une densité sèche supérieure à 2000 kg/m3).The composition preferably comprises no more than approximately 30% water by mass, particularly preferably approximately 1 to 20% water by mass, and even more particularly preferably approximately 2 to 10% water by mass, relative to the total mass of the composition. This allows for optimal compaction of the material (preferably having a dry density greater than 2000 kg/ m³ ).
CompactageCompaction
Le compactage peut être effectué à une pression d’au moins 0,5 MPa environ, de préférence à une pression allant de 1 MPa à 50 MPa environ, et de façon particulièrement préférée de 5 MPa à 25 MPa environ. L’utilisation de telles gammes de pression permet d’obtenir un matériau compact (de préférence ayant une densité sèche supérieure à 2000 kg/m3) et ainsi, une résistance mécanique à la compression élevée.Compaction can be carried out at a pressure of at least approximately 0.5 MPa, preferably at a pressure ranging from approximately 1 MPa to 50 MPa, and particularly preferably from approximately 5 MPa to 25 MPa. The use of such pressure ranges makes it possible to obtain a compact material (preferably with a dry density greater than 2000 kg/ m³ ) and thus, high compressive strength.
Le compactage peut être effectué avec une presse hydraulique.Compaction can be carried out with a hydraulic press.
Traitement thermiqueThermal treatment
Grâce au traitement thermique de bonnes résistances mécaniques sont obtenues.Thanks to heat treatment, good mechanical strengths are obtained.
Le traitement thermique est préférentiellement effectué à une température d’au moins 30°C environ, de façon particulièrement préférée à une température allant de 35°C à 65°C environ, et de façon plus particulièrement préférée à une température allant de 40°C à 60°C environ. L’utilisation de telles gammes de température permet d’obtenir des performances améliorées en termes de résistance mécanique en compression et de résistance à l’eau.Heat treatment is preferably carried out at a temperature of at least approximately 30°C, particularly preferably at a temperature ranging from approximately 35°C to 65°C, and even more particularly preferably at a temperature ranging from approximately 40°C to 60°C. The use of such temperature ranges results in improved performance in terms of compressive strength and water resistance.
Le traitement thermique peut être réalisé dans une étuve ou à l’air ambiant (e.g. au soleil).Heat treatment can be carried out in an oven or in ambient air (e.g. in the sun).
Le traitement thermique est de préférence réalisé à pression atmosphérique.The heat treatment is preferably carried out at atmospheric pressure.
Le traitement thermique peut durer au moins 4 jours, de préférence au moins 7 jours, et de façon particulièrement préférée de 21 à 28 jours.The heat treatment can last at least 4 days, preferably at least 7 days, and particularly preferably from 21 to 28 days.
L’invention a également pour deuxième objet un procédé de fabrication d’un matériau solide conforme au premier objet de l’invention, caractérisé en ce qu’il comprend au moins les étapes suivantes :The invention also has as a second object a method for manufacturing a solid material conforming to the first object of the invention, characterized in that it comprises at least the following steps:
i) préparation d’une composition comprenant a) du sable, de l’argile, et/ou un matériau mixte sable-argile, b) une gomme de combretum, et c) de l’eau, ii) compactage de la composition pour former un produit solide compacté, et iii) traitement thermique du produit solide compacté.i) preparation of a composition comprising a) sand, clay, and/or a mixed sand-clay material, b) combretum gum, and c) water, ii) compaction of the composition to form a compacted solid product, and iii) heat treatment of the compacted solid product.
La composition est telle que définie dans le premier objet de l’invention.The composition is as defined in the first object of the invention.
Le compactage est tel que défini dans le premier objet de l’invention.The compaction is as defined in the first object of the invention.
Le traitement thermique est tel que défini dans le premier objet de l’invention.The heat treatment is as defined in the first object of the invention.
L’invention a également pour troisième objet l’utilisation d’un matériau solide conforme au premier objet de l’invention ou obtenu selon un procédé conforme au deuxième objet de l’invention, en tant que matériau de construction, en particulier pour la production d’habitats.The invention also has as its third object the use of a solid material conforming to the first object of the invention or obtained according to a process conforming to the second object of the invention, as a building material, in particular for the production of habitats.
II
Brève description des dessinsBrief description of the drawings
Les dessins annexés illustrent l’invention :The attached drawings illustrate the invention:
[Fig. I] La figure l illustre un matériau solide conforme à l’invention.[Fig. I] Figure 1 illustrates a solid material according to the invention.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description d’exemples présentés ci-après auxquels l’invention n’est cependant pas limitée.Other features and advantages of the present invention will become apparent from the description of examples presented below, to which the invention is not, however, limited.
ExemplesExamples
Exemple l : préparation d’un matériau solide Ml conforme à l’invention et comparaison avec des matériaux non conformes à l’invention MA et MBExample 1: Preparation of a solid material M1 according to the invention and comparison with materials not according to the invention MA and MB
La gomme de combretum utilisée dans la présente invention a été extraite à partir de l’écorce d’arbres ou arbustes de l’espèce Combretum nigricans au Burkina Faso de la façon suivante : la récolte a lieu entre janvier et avril avant les premières pluies. La gomme de combretum est directement prélevée à la main sur l’écorce de l’arbre. La gomme peut également être prélevée en pratiquant des saignées sur l’arbre pour augmenter les rendements de la production.The combretum gum used in the present invention was extracted from the bark of trees or shrubs of the species Combretum nigricans in Burkina Faso as follows: harvesting takes place between January and April before the first rains. The combretum gum is directly collected by hand from the tree bark. The gum can also be collected by making incisions in the tree to increase production yields.
La gomme extraite se présente sous la forme d’une résine très dure et fragile assimilable à du verre.The extracted gum is in the form of a very hard and fragile resin, similar to glass.
La terre utilisée dans les exemples est :The type of soil used in the examples is:
- une terre crue argileuse de la briqueterie de Nagen en France contenant du quartz, de la calcite, de la goethite, des smectites, de chlorite et de l’albite (dénommée ci-après terre Nagen). Celle-ci contient 22,5% en masse d’argile (particules < 2 pin) par rapport à la masse totale de la terre crue, le reste étant assimilable à un sable de dimension maximale < 2 mm, ou- a raw clayey earth from the Nagen brickworks in France containing quartz, calcite, goethite, smectite, chlorite and albite (hereinafter referred to as Nagen earth). This contains 22.5% by mass of clay (particles < 2 mm) relative to the total mass of the raw earth, the remainder being comparable to sand with a maximum size < 2 mm, or
- une terre crue argileuse de la briqueterie de Bouisset en France comprenant du quartz, de l’orthoclase, de la muscovite, de l’illite et de la kaolinite (dénommée ci-après terre Bouisset). Celle-ci contient 32% en masse d’argile (particules < 2 pm) par rapport à la masse totale de la terre crue, le reste étant assimilable à un sable de dimension maximale < 2 mm.- a raw clayey earth from the Bouisset brickworks in France comprising quartz, orthoclase, muscovite, illite and kaolinite (hereinafter referred to as Bouisset earth). This contains 32% by mass of clay (particles < 2 pm) relative to the total mass of the raw earth, the remainder being comparable to sand with a maximum size < 2 mm.
Le sable est un sable normalisé CEN certifié conforme EN I9l-l et conforme ISO 679 de 2009. Il est fourni par la Société Nouvelle du Littoral qui est une entreprise française située dans le sud de la France, à Leucate, près des ports de Barcelone et Marseille. Il présente une granulométrie 0/2, i.e. 0-2 mm (dénommée ci-après sable Leucate).The sand is a CEN-certified sand conforming to EN 191-1 and ISO 679:2009. It is supplied by Société Nouvelle du Littoral, a French company located in Leucate, in the south of France, near the ports of Barcelona and Marseille. It has a grain size of 0/2 mm (hereinafter referred to as Leucate sand).
La gomme extraite est broyée sous la forme d’une poudre fine de granulométrie inférieure à l ,25 mm.The extracted gum is ground into a fine powder with a particle size of less than 1.25 mm.
La gomme broyée est mélangée avec de la terre crue, du sable et de l’eau pour former une composition 1 comprenant 3,6% en masse de gomme de combretum, 11,3% en masse de terre Nagen (comprenant 2,5% en masse d’argile et 8,8% en masse de sable), 78,9% en masse de sable Leucate, et 6,2% en masse d’eau. La composition est ensuite compactée à l’aide d’une presse hydraulique vendu par la société IGM à une pression de 15 MPa pour former une brique qui est ensuite traitée thermiquement à une température de 50°C environ pendant une quinzaine de jours à l’aide d’une étuve pour former un matériau Ml. La brique obtenue est analysée en compression (résistance à la compression) avec un appareil vendu sous la dénomination commerciale Presse Universelle 100 kN par la société IGM.The ground gum is mixed with raw earth, sand, and water to form a composition 1 comprising 3.6% by mass of combretum gum, 11.3% by mass of Nagen soil (comprising 2.5% by mass of clay and 8.8% by mass of sand), 78.9% by mass of Leucate sand, and 6.2% by mass of water. The composition is then compacted using a hydraulic press sold by IGM at a pressure of 15 MPa to form a brick, which is then heat-treated at a temperature of approximately 50°C for about fifteen days using an oven to form a material M1. The resulting brick is analyzed for compression (compressional strength) using a device sold under the trade name Universal Press 100 kN by IGM.
Les résultats sont donnés dans le tableau l et comparés avec ceux obtenus avec des ajouts de chaux ou de ciment (résistance à la compression à sec).The results are given in Table 1 and compared with those obtained with additions of lime or cement (dry compressive strength).
La composition A non conforme à l’invention comprend 3,3% en masse de chaux, 82,3% en masse de terre Nagen (comprenant 18,5% en masse d’argile et 63,8% en masse de sable), et 14,4% en masse d’eau et la composition B non conforme à l’invention comprend 3,3% en masse de ciment, 84,1% en masse de terre Bouisset (comprenant 26,9% en masse d’argile et 57,2% en masse de sable), et 12,6% en masse d’eau. Après compactage et traitement thermique comme décrits ci-dessus pour la composition 1, on obtient respectivement les matériaux non conformes à l’invention MA et MB.Composition A, which is not in accordance with the invention, comprises 3.3% by mass of lime, 82.3% by mass of Nagen earth (comprising 18.5% by mass of clay and 63.8% by mass of sand), and 14.4% by mass of water. Composition B, which is not in accordance with the invention, comprises 3.3% by mass of cement, 84.1% by mass of Bouisset earth (comprising 26.9% by mass of clay and 57.2% by mass of sand), and 12.6% by mass of water. After compaction and heat treatment as described above for composition 1, the materials not in accordance with the invention, MA and MB, are obtained, respectively.
La tenue en eau des briques est également mesurée. Pour ce faire, les briques sont immergées durant deux heures dans l’eau puis conservées durant 24h dans un sac étanche. Après ce délai, on mesure la résistance en compression comme déterminé ci-avant (résistance à la compression à l’état humide).The water resistance of the bricks is also measured. To do this, the bricks are immersed in water for two hours and then kept for 24 hours in a waterproof bag. After this time, the compressive strength is measured as determined above (wet compressive strength).
[Tableau 1][Table 1]
i‘i Matériaux ne faisant pas partie de l'inventioni‘i Materials not forming part of the invention
Les résultats du tableau 1 montrent que la gomme de combretum permet d’obtenir des résultats bien meilleurs qu’avec des ajouts de chaux ou de ciment dans des proportions similaires.The results in Table 1 show that combretum gum gives much better results than with additions of lime or cement in similar proportions.
La présence de sable dans la composition 1 permet d’éviter ou de réduire l’apparition de fissurations lors du traitement thermique.The presence of sand in composition 1 helps to avoid or reduce the occurrence of cracking during heat treatment.
La figure 1 représente le matériau Ml tel que préparé dans l’exemple 1.Figure 1 represents the material Ml as prepared in Example 1.
Exemple 2 : préparation de matériaux solides conformes à l’invention M2a, M2b, M3a, et M3bExample 2: Preparation of solid materials according to the invention M2a, M2b, M3a, and M3b
Plusieurs matériaux conformes à l’invention ont été préparés à partir d’une gomme de combretum telle que décrite et extraite dans l’exemple 1.Several materials according to the invention have been prepared from a combretum gum as described and extracted in Example 1.
La gomme extraite est préparée selon l’une ou l’aiitre des voies décrites ci-dessous : - par voie sèche, comme dans l’exemple 1. Le broyage est réalisé à sec pour obtenir une poudre fine de granulométrie inférieure à 1,25 mm ;The extracted gum is prepared according to one or the other of the methods described below: - by dry method, as in example 1. Grinding is carried out dry to obtain a fine powder with a particle size of less than 1.25 mm;
- par voie liquide, la gomme est alors dissoute dans de l’eau.- in liquid form, the gum is then dissolved in water.
La gomme broyée ou dissoute est ensuite mélangée à de la terre crue, du sable, et de l’eau pour former :The crushed or dissolved gum is then mixed with raw earth, sand, and water to form:
- une composition 2 comprenant 5,2% en masse de gomme de combretum, 10,9% en masse de terre Nagen (comprenant 2,5% en masse d’argile et 8,4% en masse de sable), 76,1% en masse de sable Leucate, et 7,8% en masse d’eau (composition 2a comprenant la gomme obtenue par voie sèche et composition 2b comprenant la gomme obtenue par voie liquide) ; et - une composition 3 comprenant 5,3% en masse de gomme de combretum, 11% en masse de terre Bouisset (comprenant soit 3,5% en masse d’argile et 7,5% en masse de sable), 77,2% en masse de sable Leucate, et 6,5% en masse d’eau (composition 3a comprenant la gomme obtenue par voie sèche et composition 3b comprenant la gomme obtenue par voie liquide).- a composition 2 comprising 5.2% by mass of combretum gum, 10.9% by mass of Nagen earth (comprising 2.5% by mass of clay and 8.4% by mass of sand), 76.1% by mass of Leucate sand, and 7.8% by mass of water (composition 2a comprising the gum obtained by dry method and composition 2b comprising the gum obtained by liquid method); and - a composition 3 comprising 5.3% by mass of combretum gum, 11% by mass of Bouisset earth (comprising either 3.5% by mass of clay and 7.5% by mass of sand), 77.2% by mass of Leucate sand, and 6.5% by mass of water (composition 3a comprising the gum obtained by dry method and composition 3b comprising the gum obtained by liquid method).
Les compositions 2a, 2b, 3a, et 3b sont ensuite compactées à l’aide d’une presse hydraulique vendue par la société IGM à une pression de 15 MPa pour former des briques qui sont ensuite traitées thermiquement à une température de 50°C environ pendant vingt-huit jours à l’aide d’une étuve pour former des matériaux M2a, M2b, M3a, et M3b respectivement. Les briques obtenues sont analysées en compression (résistance à la compression) avec un appareil vendu sous la dénomination commerciale Presse Universelle 100 kN par la société IGM (résistance à la compression à sec).Compositions 2a, 2b, 3a, and 3b are then compacted using a hydraulic press sold by IGM at a pressure of 15 MPa to form bricks. These bricks are then heat-treated at approximately 50°C for twenty-eight days in an oven to form materials M2a, M2b, M3a, and M3b, respectively. The resulting bricks are analyzed for compression (compressional strength) using a device sold by IGM under the trade name Presse Universelle 100 kN (dry compressive strength).
Les résistances en compression sont données dans le tableau 2.The compressive strengths are given in Table 2.
[Tableau 2][Table 2]
Les résultats du tableau 2 montrent que les résistances en compression obtenues sur les deux compositions conformes à l’invention avec une gomme de combretum préparée par voie sèche ou par voie liquide sont élevées et bien supérieures à celles répertoriées dans l’état de Part.The results in Table 2 show that the compressive strengths obtained on the two compositions according to the invention with a combretum gum prepared by dry or liquid means are high and much higher than those listed in the Part 1.
Exemple 3 : préparation d’un matériau solide tel que défini dans l’inventionExample 3: Preparation of a solid material as defined in the invention
Plusieurs matériaux conformes à l’invention ont été préparés à partir des compositions 2b et 3b telles que décrites dans l’exemple 2.Several materials according to the invention have been prepared from compositions 2b and 3b as described in Example 2.
Les compositions 2b et 3b ont ensuite été compactées à l’aide d’une presse hydraulique vendue par la société IGM à une pression de 15 MPa pour former des briques qui sont ensuite traitées thermiquement à une température de 50°C durant 7 jours, 14 jours, 21 jours ou 28 jours dans étuve pour former des matériaux M2b-T7, M2b-T14, M2b-T21, et M2b-T28 et des matériaux M3b-T7, M3b-TI4, M3b-T21, et M3b-T28 respectivement.Compositions 2b and 3b were then compacted using a hydraulic press sold by IGM at a pressure of 15 MPa to form bricks which were then heat-treated at a temperature of 50°C for 7 days, 14 days, 21 days or 28 days in an oven to form materials M2b-T7, M2b-T14, M2b-T21, and M2b-T28 and materials M3b-T7, M3b-TI4, M3b-T21, and M3b-T28 respectively.
Les briques obtenues sont analysées en compression (résistance à la compression) avec un appareil vendu sous la dénomination commerciale Presse Universelle 100 kN par la société IGM. Les résistances en compression des briques traitées thermiquement à 50°C avec des durées variables sont comparées à celle d’une brique obtenue à partir des mêmes compositions 2b et 3b séchées à 20°C, i.e. n’ayant pas subi de traitement thermique à 50°C (matériaux M2b-ST et M3b-ST). Les résultats sont donnés dans le tableau 3.The resulting bricks were analyzed for compression (compressional strength) using a device sold under the trade name Presse Universelle 100 kN by the company IGM. The compressive strengths of bricks heat-treated at 50°C for varying durations were compared to that of a brick obtained from the same compositions 2b and 3b dried at 20°C, i.e., not having undergone heat treatment at 50°C (materials M2b-ST and M3b-ST). The results are given in Table 3.
[Tableau 3][Table 3]
<’> Matériaux ne faisant pas partie de l'invention<’> Materials not forming part of the invention
Les résultats du tableau 3 montrent que sans traitement thermique la résistance en compression reste faible.The results in Table 3 show that without heat treatment the compressive strength remains low.
Claims (9)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| OA22019A true OA22019A (en) | 2025-10-30 |
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