Brevet FR2000173A1 — publié le 19690829

La présente Invention concerne un panneau de construction constituant une plaque ou un carreau, incombustible et résistant à l'humidité et au gel. L'invention se propose principalement de réaliser des panneaux de construction susceptibles d'être utilisés 5 pour les mêmes applications que les panneaux connus en fibre de bois, en copeaux de bois, à base de plâtre, etc. On se propose également de réaliser un panneau en forme de plaque ou de carreau dont les dimensions peuvent être nettement plus grandes, de telle sorte qu'il puisse être utilisé comme élément de paroi ou de mur aussi 10 bien oour des murs extérieurs que pour des parois intérieures. Les panneaux connus en fibres de bois ou en paille de bois, de même que les panneaux de plâtre, ne résistent ni à l'humidité ni au gel. Les panneaux en fibres ou en copeaux de bois sont également combustibles, les panneaux en plâtre ayant eux-mêmes comme inconvénient 15 une résistance à la flexion relativement faible. Le but de l'invention est en conséquence de réaliser un panneau de construction incombustible et résistant à l'humidité ou au gel, et qui présente en outre une grande résistance à la flexion tout en étant relativement léger. 20 Ce panneau est caractérisé en ce qu'il comprend une âme en très grande partie poreuse, agglomérée par un liant hydraulique, et de part et d'autre de cette âme, une couche de liaison mince par rapport à lrâme, étanche et armée au moins partiellement par une matière fibreuse, les surfaces extrêmes étant constituées par une 25 couche de matière plastique. L'âme de l'élément de construction est avantageusement en béton cellulaire ou en plâtre cellulaire, renforcé au moyen drune matière fibreuse incombustible non organique, telle qu'une laine minérale ou de l'amiante, et contenant une addition d'un ou plusieurs 30 polymères synthétiques insolubles dans l'eau, tels que le chlorure de polyvin.vle,l'acétate de polyvinyle, le chlorure de polyvlnyli-dène, un polyacrylate, une résine époxy, un polyester, du butadiène-styrène, ou des polymères mixtes de ces corps, qui agglomèrent les fibres minérales et peuvent augmenter la résistance à la traction 3.5 du béfcon ou du plâtre. En variante et en particulier pour les panneaux.épais qui peuvent être utilisés comme éléments de paroi ou de mur, l'âme peut se composer de grains ou de Mlles en un produit de remplissage poreux, de préférence une terre cuite expansée, qui sont agglomérés par du ciment ou du plâtre, lin Les deux couches de liaison compactes disposées de part et , BÂD ORIGINAL 69 00354 2000173 2 d'autre de l'âme, qui sont armées au moyen de fibres, se composent avantageusement de ciment ou de plâtre non cellulaire avec une addition d' n polymère s/nthétique insoluble dans l'eau tel que l'acétate de polyvinyle, le chlorure de polyvlnr/le ou le chlorure de 5 polyvinvlidene, qui peut servir de liant pour l'armature en fibres et'augmenter la résistance à la traction du ciment du du plâtre. Le renforcement à base de fibres peut se composer de fibres courtes orientées de façon quelconque, ou d'un tissu de fibres. Des matières fibreuses appropriées sont par exemple des fibres de jute, de dia-13 base, d'amiante ou de verre. L'armature à base de fibres de cette couche compacte de ciment ou de plâtre renforcée par un polymère synthétique s'étend avantageusement dans la couche externe de matière plastique, de ■celle sorte que cette dernière soit également renforcée par les fibres. La couche extrême de matière plastique 1^ neut a/antageusement être comuosée de oolvéthvlène. de résine de , , ..epoxy carbamide, de résine de mélamine, de résine/ou de oolvest,er. renfbrcees En variante, les couches de li,aison compactes/'au moyen de libres et disposées de part et d'autre de l'âme, peuvent être constituées par des couches de matière plastique, renforcées au moyen 20 âe .fibres, faites à partir de la même matière plastique que la cou-ehe de matière plastique extrême. Dans ce cas l'armature à base de fibres de ces couches de matière élastique renforcées s'étend avantageusement d'une certaine quantité à l'intérieur de l'âme. L'âme essentiellenent/de l'élément de construction confère à 25 l'élément la rigidité et la résistance à la compression qui sont requises. Les couches compactes de liaison disposées de part et d'autre de l'âme et renforcées par des fibres confèrent à l'élément la résistance élevée à la flexion qui est souhaitable et assurent l'étanchéité de l'âme poreuse à l'égard de l'eau. Les couches 30 extrêmes en matière plastique donnent une étanchéité totale à l'égard ce l'eau et de l'humidité. Ces couches en matière plastique donnent également a l'élément une surface résistant aux intempéries, qui ne demande pas d'entretien et qui présente un aspect agréable. Ces couches de natière plastique peuvent être colorées, comme connu en soi, de telle sorte que l'élément se présente sous la couleur désirée. Il est également possible d'incorporer des grains minéraux ou des éléments analogues dans les couches externes de matière plastique pour créer des effets esthétiques particuliers. Par le choix qui vient d'être indiqué des matières constituant i-0 les différentes parties de l'élément de construction, celui-ci est , t . r * ; BAD ORIGINAL 69 00354 2000173 rendu incombustible. Etant donné que l'âme, qui représente la partie la plus importante de l'élément de construction, est essentiellement poreuse, l'élément cp construction est relativement léger et Drésente de bonnes caractéristiques d'isolation thermique et pho-~ nique. L'invention sera explicitée de façon Durement indicative au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple : la Fivr.l est une vue en coupe schématique d'un oremier mode 10 d'exécution d'un élément de construction suivant l'invention, la Fig.2 représente un autre mode d'exécution. L'élément de construction représenté schématiquement à la Fig.l, qui a la forme d'uneplaque ou d'un carreau, comporte une âme 1. qui forme la partie principale de 1 ""épaisseur de l'élément. Cette 15 âme.est essentiellement poreuse et est agglomérée par un liant hydraulique, oar exemple du ciment ou du plâtre. L'âme 1 se compose avantageusement de ciment cellulaire ou de plâtre cellulaire avec une armature en -"ibres minérales et une addition d'un polvmère synthétique insoluble dans l'eau, qui assure la liaison de l'armature 20 en fibres et augmente la résistance à la traction du ciment ou du plâtre. L'âme peut également se composer d'un élément de remplissage à base de grains ou billes en argile expansée cuite, qui sont agglomérés par le ciment ou le plâtre. Pour des carreaux minces uti-" Usés pour les mêmes applications que les panneaux en fibre de bois, 25 en plâtre, ou les panneaux analogues, l'âme 1 peut avoir une épaisseur de par exemple 5 à 20 mm. Pour des éléments olus épais, utilisables comme éléments de paroi ou de mur, l'âme 1 peut avoir une épaisseur de par exemple 50 à 200 mm. De part et d'autre de l'âme 1 sont disposées des couches 2 30 corrroactes, armées de fibres, en ciment ou en olâtre avec addition , , , ,qui d un polymere sjnithetique insoluble dans 1 eau./oeut servir de liant pour l'armature en fibres et augmenter la résistance à la traction du ciment ou du plâtre. L'armature de fibres ueut se composer Da.r exemple en diabase courtes orientées de façon quelconque /laine 35 de verre, amiante ou matière analogue, ou encore en un tissu de matières fibreuses par exemple un tissu de jute ou de fibres de /erre. Ces couches compactes de ciment ou de plâtre, armées de fibres et renforcées par un ou plusieurs polymères, peuvent avoir une é-paisseur de 1 à 10 mm en fonction de l'épaisseur totale de l'élément de construction. BAS ORIGINAL 40 69 00354 2000173 Sur les faces externes sont prévues deux couches minces J, en matière plastique, oar exemple en polyéth/lène, en résine de carba-mide . résine de mélamine. résine époxy ou polyester. Ces couches de macère plastique peuvent être dépourvues d'armature : -l'armature t de fibres des couches conrpactes 2 de ciment ou de plâtre, situées à l'intérieur et renforcées oar des fibres, peut également s'étendre à l'intérieur des couches externes J de matière plastique, de telle sorte que ces dernières soient aussi, partiellement, armées par les fibres. Les couches extrêmes de matière plastique J peuvent être co-1~ lorées, de manière connue en soi, ou bien contenir des grains minéraux de telle sorte que la surface externe de l'élément de construction présente un aspect prédéterminé. Ces couches extrêmes 3 de matière plastique peuvent avoir une épaisseur de 0,1 à } mm suivant qu'elles sont ou non renforcées par des fibres. 1? L'élément de construction de la Fig.2 comporte une âme 1 ana logue à celle de l'exemple de la Fig.l. Cette âme est pourvue sur ses deux faces de couches k de matière plastique armées par des fibres, dont l'armature s'étend de préférence quelque peu à l'intérieur de l'âme 1 et qui constituent aussi bien les couches de liai-20 son compactes renforcées par des fibres correspondant aux couches 2 de l'élément de la Fia;.!, que les couches extrêmes en matière plastique correspondant aux couches J de l'élément de la Fig.l. Un élément conforme à la Fig.l peut être fabriqué de la façon sui /ante. 2? l) Sur un moule ou sur un autre support aporoprié, est étalée une couche mince de fibres orientées de façon quelconque, libres ou bien présentant une certaine liaison mutuelle, par exemple des fibres de diabase, de laine de verre ou d'amiante, ou bien un tissu, par exemple un tissu de jute ou de -fibres de verre. L'épaisseur de cette couche correspond par exemple à une quantité de 100-200 g/m . 2) Sur cette couche de fibres est coulée une oâte de ciment ou de plâtre qui contient une émulsion aqueuse d'un polymère synthétique insoluble dans l'eau, tel que l'acétate de polyvinyle, le chlorure de pcl*vinyle. le chlorure de polv/in/lidène, qui peut ag^lo-J5 mérer les fibres et augmenter la résistance à la traction du mélange à base de plâtre ou de ciment. On peut utiliser par exemple une oâte composée pour en poids de ciment, 2h% d'eau et 2% d'une émulsion d'acétate de polyvinyle (correspondant à environ 30% de matière sèche). ^0 3) Le moule ou le support est soumis à des secousses, de telle 3AD ORfâ-îKAL 69 00354 2000173 sorte que la pâte de ciment ou de plâtre pénètre dans la couche de fibres. 4) Sur la couche compacte de ciment ou de plâtre, armée de fibres, conforme au point 3, on coule une masse de béton cellulaire • 5 ou de plâtre cellulaire destinée à former l'âme de l'élément de cens truction, qui contient une armature de fibres et une addition d'un polymère synthétique insoluble dans l'eau. Cette masse de béton ou de plâtre cellulaire est avantageusement obtenue en agitant fortement une émulsion aqueuse d'un polymère synthétique insoluble dans 10 l'eau ou bien d'un mélange de tels polymères, par exemple du chlorure de polyvinyle,'de l'acétate de polyvinyle, du chlorure de po-lyvlnylidène. un polyacrylate, une résine époxy, un polyester, du butadiène styrène, avec une quantité d'environ 1 à 10$ :en poids de polymère (de préférence 2 à 6$), et environ 1$> en poids d'un agent 15 mouillant, par exemple un alcoyl-sulfonate de sodium et éventuellement un stabilisant de mousse, par exemple de la carboxyméthycellu-lose. de telle sorte qu'on obtient un système stable eau-polymère-mousse. Dans cette mousse, ou bien au cours de la préparation de cette mousse, sont dispersées de 2 à 20$ en poids de fibres miné-20 raies, par exemple de laine minérale ou d'amiante. En remuant lentement on ajoute du ciment ou du plâtre, de manière à atteindre un Indice final de ciment hydraulique ou de gypse qui est de préférence d'environ 0,5 à 0,6, ou éventuellement plus faible, en fonction de la compacité désirée. 25 Au lieu d'une telle masse de béton ou de plâtre cellulaire, on peut utiliser pour l'âme un mélange de ciment ou plâtre, d'eau et d'un produit de remplissage se composant de grains ou billes en argile expansée cuite, de telle sorte que l'âme de l'élément de construction soit constituée d'un remplissage en terre culte expansée, 30' agglomérée par du ciment ou du plâtre. 5) Sur la couche du point 4 on coule encore une couche mince de ciment ou de plâtre, d'eau et de polymère synthétique, conformément au point 2. c) Sur la couche suivant le point 5 est rapportée une nappe 35 mince de fibres minérales ou de fibres de verre., liées entre elles dans une certaine mesure, orientées d'une façon quelconque, ou bien un tissu est ensuite enfoncée dans la couche. Suivant une variante on peut supprimer l'opération suivant le point 5, auquel cas la nappe de fibres ou le tissu de fibres est enfoncé avec une pâte de ci-)xq ment, ou de plâtre, comme au point 2. bad original 69 00354 2000173 "') L'élément en forme de carreau ou plaque obtenu de la matière décrite est avantageusement soumis à un traitement de durcissement à une température d'environ oQ à v0 °C. S) Après le durcissement du liant hydraulique dans l'élément 5 de construction, ét l'élimination sous forme de yapeur de l'eau en excédent', les deux surfaces externes de l'élément sont rev.êtues ou imprégnées d*une matière plastique éventuellement colorée ou bien mélangée de grains minéraux. Ceci peut être obtenu en déposant. par exemple par aspersion ou projection, sur les deux surfa-10 ces de l'élément la matière plastique à l'état dissous. Pour ce traitement on peut utiliser comme durcisseur par exemple un vernis clair de résine de carbamide avec de 1'orthophosphate de chrome et ^'aluminium, un vernis époxy ou bien un mélange de polyester (70%) et de polystyrène (30^) et d'un durcisseur. La matière plastique 15 peut également être rapportée, en particulier avec utilisation de mélamlne. sur les deux surfaces externes de l'élément sous forme d'une poudre fine, qui est ensuite fondue pour former une couche de matière plastique, du fait que l''élément est guidé entre des rouleaux chauffés. Suivant une variante, les couches extrêmes, 20 partiellement armées de fibres, peuvent être obtenues sur les deux surfaces externes de l'élément de construction en rapportant une couche mince de fibres minérales ou de fibres de verre entre deux pellicules de polyéth/lène. Une bande sans fin de couches disposées de cette façon est guidée entre les deux rouleaux chauffés, la 25 couche de fibres étant reliée aux deux couches de polyéthylène disposées de part et d'autre. Ensuite les pellicules de polyéthylène sont séparées, ce qui donne naissance à deux feuilles de polyéthylène pourvues sur l'une des faces de fibres adhérentes. On peut utiliser ces feuilles de polyéthylène pourvues de fibres sur une 30 face à la place des couches prévues ci-dessus aux points 1 et 6. Dans ce cas, après-la fabrication de l'élément, aucune couche de matière plastique externe n'a à être rapportée sur les surfaces de l'élément. - Un élément de construction suivant la Fig.2 peut être fabriqué 35 à la manière décrite ci-dessus, les couches compactes de ciment ou de plâtre avec un polymère synthétique suivant les points 2 et 5 étant toutefois supprimées. A leur place les couches externes de matière plastique sont obtenues sous une épaisseur plus grande et l'on fait en sorte qu'elles soient renforcées avec une armature de ko fibres qui s'étend avantageusement d'une certaine quantité à l'intérieur de l'âme de l'élément de construction. ^ BAD ORIGINAL 69 00354 2000173 REVENDICATIONS 1- Panneau de construction, caractérisé en ce qu'il comprend une âme en très grande partie poreuse, agglomérée par un liant hydraulique, et, de part et d'autre de cette ame, une couche de liaison mince par rapport à l'âme, étanche et armée au moins partiel- 5 lement par une matière fibreuse, les surfaces extrêmes étant constituées par une couche de matière plastique. 2- Panneau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'âme est en béton cellulaire ou en plâtre cellulaire avec une addition d'un ou plusieurs polymères synthétiques insolubles 10 dans l'eau, tels que le chlorure de polyvinyle, l'acétate de polyvinyle, le chlorure de polyvinylidène, un polyacrylate, une résine époxy, un polyester, du butadiène-styrène, ou des polymères mixtes de ces corps, et avec une armature en une matière fibreuse non organique et incombustible, telle que la laine minérale ou l'amiante. 15 3- Panneau suivant la revendication 2, caractérisé en ce que l'âme contient,par rapport à la quantité de ciment ou de plâtre, environ 1 à 10$ en poids de matière fibreuse et environ 0,5 à 5$ en poids de polymère. 4- Panneau suivant la revendication 1, caractérisé en ce que 20 l'âme se compose de grains ou de billes en un produit de remplissage poreux, de préférence une terre cuite expansée, qui sont agglomérés par du ciment ou du plâtre. 5- Panneau suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que/liant de la couche de liaison compacte, renforcée 25 au moyen de fibres est constitué de ciment ou de plâtre. 6- Panneau suivant la revendication 5* caractérisé en ce que la couche compacte de ciment ou de plâtre, qui est armée de fibres, contient un polymère synthétique insoluble dans l'eau tel que l'acétate de polyvinyle, le chlorure de polyvinyle ou le chlo- 30 rure de polyvinylidène, qui peut servir de liant pour l'armature en fibres et augmenter la résistance à la traction du ciment ou du plâtre. 7- Panneau suivant la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que l'armature en fibres s'étend aussi à l'intérieur de la 35 couche externe de matière plastique. 8- Panneau suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le liant des couches compactes de liaison, armées de fibres de verre est constitué par la même matière plastique que la couche extrême de matière plastique. 69 00354 2000173 9- Panneau suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'armature de fibres de la couche compacte de liaison s'étend aussi à l'intérieur de l'âme. 10- Panneau suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la matière fibreuse de la couche de liaison com- 5 pacte, armée de fibres, se compose de fibres courtes orientées de façon quelconque ou bien d'un tissu en fibres de jute, de diabase, d'amiante ou de verre. 11- Panneau suivant l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que la couche extrême de matières plastique 10 est composée de polyéthylène, de carbamide, de mélamine, d'expoxy ou de polyester.