Brevet FR2019989A1 — publié le 19700710

La présente invention a trait à des pièces moulées en mortier au ciment, dans lesquelles sont incorporées, en vue de leur renforcement, des fibres d'acier rectilignes de faible longueur, recouvertes de laiton, ainsi qu'à un procédé de fabrication de ces pièces0 Suivant le brevet allemand n 842.778, il est connu de renforcer des masses composites telles que du ciment à prise rapide, du mortier au ciment, du plâtre, de l'argile et des matièr-es- analogues par des copeaux métalliques -ou copeaux de fer ou par des éléments de fil métallique, enroulés en hélice incorporés à ces masses0 I1 est difficile de répartir ces éléments métalliques ayant une forme ou une torsion irrégul1ère, uniformément dans la masse composite et de les introduire avec cette dernière dans un moule de manière qu'une pièce moulée à partir de ce mélange présente une résistance élevée et uniforme dans toutes les directions. I1 est ainsi nécessaire, par exemple, en vue de la fabrication de pièces moulées avec des éléments de fil métallique incorporés, enroulés en hélice, suivant le procédé du brevet allemand n 842.778, soit de laisser tomber ces éléments séparément dans le moule, soit de les introduire dans le moule sous une forme cohérente, le cas échéant à l'aided4n courant-d'air ou d'eau.Ce n'est qu'après qu'on verse la masse composite dans le moule de fa çon que la totalité des éléments de fil métallique s'y trouvent incorporés. I1 n'est donc-pas possible de réunir par mélange la masse composite et les éléments de renforcement, c'est -à-dire les éléments de fil métallique enroulés en hélice, avant la mise en forme et d'introduire les éléments de renforcement conjointement avec cette masse dans le moule, car les éléments de fil métallique enroulés en hélice s'accrochent les uns aux autres pour former un ensemble cohérent qui peut, ni être introduit dans un moule, ni se répartir uniformément dans touts les directions dans ce moule. Le procédé conforme à l'invention remédie à toutes ces difficultés et permet, en outre,d'obtenir un matériau ayant d'excellentes caractéristiques de résistance mécanique et pouvant entre amené à l'état non solidifié sous n'importe quelle forme désirée. Le procédé conforme à l'invention est caractérisé par le fait qu'en vue de la fabrication de pièces moulées en mortier au ciment avec des fibres métalliques réparties uniformément dans ce mortier en tant qu'éléments de renforcement, on incorpore au ciment au mortier des fibres d'acier rectilignes, de faible longueur, recouvertes de laiton, ces fibres ayant un diamètre de 0,15 mm et une longueur comprise entre 5 et 15 mm et leur pro portion, par rapport à la masse totale de matière solide, étant comprise entre 2,5 et 10 %. La demanderesse a fait la aéçouverte surpre nante que des matériaux en mortier au ciment renforcée fibres métalliques, ayant d'excellentes caractéristiques de résistance mécanique,en particulier une résistance élevée à la flexion et à la compression, peuvent être renforcés également à ltaide de fi bres d'acier rectilignes de faible longueur dans le cas où ces fibres correspondent du point de vue de la matière, des dimen sions et de la quantité, aux éléments de fil métallique utilisés conformément à l'invention en tant qu'éléments de renforcement0 Par conséquent, l'accrochage mutuel des éléments de fil métal lique enroulés en hélice, avec formation d'une structure cohé rente en forme de matelas, n'est pas obligatoire pour ltobten- -tion de bonnes caractéristiques de résistance mécanique, comme le démontrent les résultats d'essais effectués par la demande resse. A cet effet, on soumet des échantillons sui vant la norme allemande DIN N 1164, ayant les cotes 4cm x 4cm x 16 cm, à des essais de résistance à la compression et à la flexion. -Les résultats de ce-s essais s-ont réunis sur le tableau ci-après. TABLEAU Proportion des Longueur des Résistance à Amélioration Résistance à Amélioration fibres d'acier fibres la flexio la ajoutées au d'acier compression mortier au ciment kgf/cm2 % kgf/cm2 % 0 260 0 406 0 (sans addition de fibres d'acier) 2 % 5 mm 270 4 520 30 2 % 10 mm 273 5 495 24 2 % 15 mm 260 0 534 34 2,6 % 5 mm 275 6 531 33 2,6 % 10 mm 275 6 540 35 2,6 % 15 mm 337 30 601 50 3 % 5 mm 322 24 579 45 3 % 10 mm 328 26 581 45 3 % 15 mm 358 38 560 40 6,5 % 5 mm 349 34 593 48 6,5 % 10 mm 429 65 519 30 6,5 % 15 mm 495 90 549 37 10 % 5 mm 362 39 498 25 10 % 10 mm 510 96 675 69 10 % 15 mm 408 57 534 34 À titre de comparaison, la résistance à la flexion de plaques en masses composites telles que le ciment à prise rapide, le mortier au ciment,le plâtre,l'argile et des matières analogues, renforcées par des éléments de fil métallique enroulés en hélice et formant une structure en forme de matelas,suivant le brevet allemand nO 842.778, n'atteint que des valeurs comprises entre 150 et 450 kgf/cm2, selon la résistance à la traction des éléments et la qualité de la masse composite0 Dans un exemple de réalisation non limitatif du procédé conforme à l'invention,le mortier au ciment présente la composition suivante : 400 g de ciment 900 g de sable normalisé à gros grains 450 g de sable normalisé à grains fins 270 g d'eau La teneur en fibres d'acier du mélange est rapportée en pour-cent,à la quantité totale et retranchée du point de vue pondéral de la proportion du sable à gros grains0 La préparation du mortier s'effectue de façon usuelle0 En mélangeant intimement,on réunit d'abord le ciment et le sable normalisé à grains tins et on ajoute ensuite le sable normalisé à gros grains. Après cela, on introduit les fibres d'acier de faible longueur dans la masse par mélange,on ajoute finalement l'eau et on mélange intimement le mortierOPour obtenir une bonne répartition des fibres d'acier de faible longueur dans la masse composite,il n'est pas nécessaire,en dehors du fait qu'on procède à un mélange intime,de prendre des dispositions particulières comme pour le procédé suivant le brevet allemand nO 842.778.Comparative- ment au procédé décrit dans ce brevet,le procédé conforme à l'invention présente l'avantage notable que les fibres d'acier de faible longueur sont introduites directement par mélange dans le mortier au ciment,sont réparties uniformément dans ce dernier et peuvent ensuite être versées avec ce mortier dans un moule de forme quelconque0 Le préjugé créé par le brevet allemand nO 842.77S,suivant lequel des masses composites renforcées d'éléments métalliques ne peuvent présenter de bonnes caractéristiques de résistance mécanique que dans le cas où les éléments de renforcement forment une structure cohérente en forme de matelas,est supprimé par la présente invention0 le progres technique que procure l'invention consiste donc dans une amélioration du procédé et dans 1' accroisse- ment considérable qui en résulte quant aux caractéristiques de résistance mécanique des produits obtenus par la mise en oeuvre de ce procédé0 REVENlICATIONS lo Pièce moulée en mortier au ciment avec des éléments de renforcement se présentant sous la forme de fibres métalliques réparties uniformément dans ce mortier, caractérisée par le fait que dans le mortier au ciment sont incorporées des fibres d'acier rectilignes, de faible longueur, recouvertes de laiton, ayant un diamètre de 0,15 mm et une longueur comprise entre 5 et 15 mm, dans une proportion comprise entre 2,5 0 et 10 ç par rapport à la quantité totale. 2o Procédé de fabrication de pièces moulées en mortier en ciment renforcé par des fibres métalliques réparties uniformément dans ce mortier, caractérisé par le fait qu'on incorpore par mélange au mortier au ciment des fibres d'acier rectilignes, de faible longueur, recouvertes de laiton, ayant un diamètre de 0,15 mm et une longueur comprise entre 5 et 15 mm, dans une proportion comprise entre 2,5 ffi et 10 0 par rapport à la quantité totale, et qu'on verse ensuite le mélange ciment au mortier/fibres d'acier ainsi préparé dans des moules.