Brevet FR2070847A1 — publié le 19710917

" 1 " 2070847 L'invention a pour objet des éléments de construction légers, en particulier des plaques, en une mousse dure de résine . synthétique éventuellement renforcée par des fibres ou/et contenant des matières de charge légères, qui sont caractérisés en ce 5 qu'ils possèdent une structure superficielle également liée par une résine synthétique, analogue à celle d'un béton à laver, de même qu'un procédé pour les fabriquer» On connait des éléments de construction liés par du ciment, en particulier des plaques, ayant une structure superfi-10 cielle de béton lavable..Ils servent principalement pour des applications décoratives, comme par exemple en tant que plaques d'appui, comme parements muraux et devants de façades, souvent sans fonction statique pour la construction, d'où la -nécessité de sub-constructions stables. En raison de leur poids spécifique 3 • 15 élevé, qui se situe autour de 2,4 tonnes par m , les frais de transport et de montage sont élevés. En outre ces éléments de construction, dans un environnement humide, absorbent jusqu'à 10% en volume d'eau et davantage", ce qui accroît d'autant leur conductibilité thermique déjà élevée sans cela. Ceci rend dans de 20 nombreux cas nécessaire une isolation thermique supplémentaire, par exemple par application de couches isolantes thermiques telles que des plaques de matière cellulaire ou de fibres qui, de leur côté, possèdent une résistance mécanique encore plus faible. C'est pourquoi des éléments sandwich sont souvent nécessaires, 25 lesquels se composent d'une plaque de surface en béton lavable en ciment, d'une couche isolante thermique et d'une paroi arrière en un matériau à plus grande résistance, par exemple en béton de ciment ou en asbeste-ciment. A cause de la faible solidité de la couche isolante thermique, on ne peut pas souvent éviter d'em-30 ployer des anpres métalliques qui unissent entre elles les deux plaques de recouvrement à travers la couche isolante thermique. Lais ces ancres métalliques forment des ponts thermiques et abaissent dès lors l'effet isolant thermique des éléments sandwich. 35 Les nouveaux éléments de construction légers sont exempts de ces inconvénients. Ils associent l'aspect décoratif 1 BAD ORIGINAL 70 44768 - 2 - 2070847 de la couche extérieure à un poids spécifique comparativement réduit et par conséquent à un bon effet isolant thermique, à travers la surface ils n'absorbent pratiquement pas" d'eau et possèdent en même temps des propriétés de résistance mécanique élevées, 5 en particulier lorsque la couche de mousse dure en résine synthétique est rènforcée par des fibres, par exemple des fibres de verre, ou/et par des matières de remplissage'légères telles que de l'argile expansée ou des billes de verre cellulaires, d'où ils peuvent aussi être employés comme éléments de construction por-10 tants<> Des valeurs typiques du poids spécifique et des propriétés mécaniques sont par exemple : environ 0,5 à environ 1 tonne par m^ comme poids spécifique et, suivant la nature et la quantité des matières de charge et du matériau cellulaire, environ 6 à en-viron 100 kp/'cm^ de résistance à la compression, jusqu'à environ '"i 15 40 kp/cm'1 de résistance à la traction en flexion et environ 6000 O à environ 000 kp/cm de module E. l'ar l'emploi de matières cellulaires à pores ouverts et de charge on peut fabriquer des éléments de construction à respiration active» En outre, en cas d'exposition aux intempéries, 20 ils n'apparait pas d'efflorescences ni de trainées comme c'est le cas pour les éléments de construction en béton de ciment. Le procédé préféré de fabrication de plaques en béton lavable de ciment est le procédé dit "au lit de sable". Le fond du moule en forme de caisse est d'abord recouvert d'une couche de 25 sable. Après cela on applique le grain grossier humecté d'eau, par exemple du gravier ou/et des éclats de marbre ou/et de quartz ou/et autre pierre, le plus souvent de granulométrie différente et l'on secoue le moule jusqu'à ce que le grain grossier vienne en contact avec le fond du moule. En l'occurrence l'épaisseur du 50 lit de sable doit représenter environ 1/5 du diamètre moyen du grain grossier. On applique alors une couche de mortier de ciment qui doit recouvrir la couche de grains grossiers sur une hauteur d'environ 1 cm. Avant que le mortier aie fait sa prise, on introduit finalement la couche de béton de noyau dans le moule dans 35 lequel éventuellement sont introduites des armatures. Normalement, une plaque de construction de ce genre BAD ORIGINAL 70 44768 - 3 - 2070847 n'est qu'après quelques jours suffisamment dure pour pouvoir être démoulée et transportée» Sa résistance complète n'est atteinte qu'après environ 28 jours. Après le durcissement et le démoulage, on enlève au jet d'air comprimé sur le côté inférieur actuel de 5 la plaque le sable non lié par le ciment, on lave ou on brosse pour obtenir ainsi la structure de surface en béton à laver. Le procédé conforme à l'invention pour la préparation des nouveaux éléments de construction légers décrits au début consiste par contre à placer d'avance le grain grossier du genre 10 cité dans un lit de'sab'le et à faire mousser derrière de manière connue en soi, éventuellement en présence de matière fibreuse, en particulier de fibres de verre ou/et de corps légers de charge, une masse de résine synthétique formant une mousse dure, qui durcit sans qu'un apport*de chaleur extérieur soit nécessaire, à 15 effectuer le démoulage après le durcissement à fond de la mousse et à éliminer mécaniquement le sable non fixé entre les gros grains. Gomme le moussage et le durcissement des masses de matière plastique ne demandent jamais que quelques minutes, on 20 peut démouler les éléments de construction déjà après un temps très court et procéder à leur finition» Oe procédé simple n'est possible que du fait que, ainsi qu'on en a.fait la découverte surprenante, la masse de matière plastique moussable ne forme pas de mousse aux points de contact 25 avec le lit de sable ou respectivement que la mousse d'abord obtenue retombe très rapidement, si bien qu'il s'établit une liaison ferme entre la couche de sable interne et le grain grossier d'une part, et entre la masse de matière plastique et le noyau de mousse dure d'autre part» Cette couche compacte, qui ressemble à un 30 mortier de résine synthétique, a généralement une épaisseur d'environ 1 à environ 5 mm» Au lieu du sable habituel pour le lit de sable on peut éventuellement employer aussi de la farine de quartz, de marbre, -de dolomie ou d'une autre pierre, ou encore de la farine de •55 kaolin ou de verre» Des matières plastiques moulues, par exemple des résines polyesters, époxy ou de polyuréthanes, conviennent également» 1 SM> ORIGINE 70 44768 4 2070847 La grosseur de grain de la matière du lit de sable* comme pour le béton lavable de ciment, peut être adaptée aux effets désirés. Elle se situe en général entre environ 0,1 et environ 1 mm; mais on peut la choisir plus-petite ou plus grande. 5 Comme pour le béton lavable de ciment, l'aspect de la surface est toutefois largement conditionné par la matière grossière, par exemple le gravier, l'éclat de pierre, le morceau de marbre ou/et de verre, et par sa grosseur de grain. Cette dernière peut représenter quelques mm jusqu'à plusieurs cm. Eventuelle-10 ment on peut revêtir d'avance le matériau grossier d'une couche mince de résine synthétique. En tant que masses de résine synthétique moussables et durcissables sans apport de chaleur extérieur on envisage par exemple : des masses de résines polyesters insaturées, comme cel-15 les par exemple qui sont décrites dans les brevets français n° 1 535 795 et n° 1 535 796, en outre des masses de mousses dures en polyuréthanes, des résines phénoliques et méthacryliques moussables et autres monomères, oligomères et polymères durcissables similaires contenant des groupes polymérisables, en outre des 20 siliconfs, des polysulfures et des composés polythioliques. La masse de matière plastique moussable est avantageusement réglée pour que le poids spécifique de la mousse dure correspondante sans les additifs indiqués soit supérieur à environ 30 kg par n?, avantageusement entre environ 60 et environ 500 kg/nP, 25 et avec les additifs indiqués entre environ 150 et 15.00 kg/m?. Si l'on veut renforcer la mousse dure par des fibres de verre on mélange les fibres avantageusement avec la masse de résine synthétique déjà avant l'introduction dans le moule. On peut aussi placer des nappes et tissus de fibres dvabord sur la couche 30 extérieure. Le raccordement entre la couche extérieure décorative et la^matière mousse ou le béton léger en matière mousse peut être renforcé en pulvérisant un roving de fibres de verre découpé, sec ou humecté de résine de réaction sur le lit de sable, ou en appli-35 quant un roving sans fin sous la forme de boucles, ou une toison fibreuse, un tissu ou une nappe et en reliant par places avec la couche avant la résine de réaction pulvérisée préalablement ou 70 44768 - 5 - 2070847 postérieurement. Les fibres ou boucles font alors saillie dans la matière mousse ou dans le béton léger en matière mousse et conduisent à un raccordement mécanique efficace supplémentaire. Il est particulièrement avantageux de recouvrir la cou-5 clie de grains grossiers et de lit de sable avec des matières de charge légères, par exemple des billes d'argile expansée ou de verre mousse, et de remplir avec elles de manière connue en soi l'espace à combler de mousse. La masse de résine synthétique à faire mousser est alors versée dans les espaces vides entre ces 10 billes. En général il convient d'effectuer le moussage dans un moule fermé. Avant le moussage à l'arrière de la couche à gros grain et du lit de sable, on peut éventuellement les pulvériser avec une 15 résine de réaction durcissant à froid, et cela en une quantité telle qu'environ 1 à 3 ma du lit de sable en soit imprégné. Après que la résine a gélifié, on remplit l'arrière avec des matières de charge légères et l'on place un couvercle, par exemple un carton de gypse au une plaque asbeste-ciiaent ou de matière plastique 20 renforcée par des fibres. On peut alors dresser le moule verticalement, en sorte, que la plaque qui était de fond jusqu'ici constitue une plaque latérale, et effectuer le moussage après que le moule a été fermé sur le côté étroit supérieur. De cette manière on obtient un genre de sandwich, mais le noyau de la plaque et la 25 surface de béton à laver constituent une entité et l'on fait le moussage sur le côté arrière. On peut réaliser des effets particuliers par teinture ou pigmentage du sable, du matériau en gros grains ou/et de la résine synthétique. 30 -Exemple Un moule démontable ayant pour dimensions internes 100 x 80 x 7,5 cm en contreplaqué à plusieurs couches (d'une épaisseur d'environ 30 à 40 mm) est frotté à l'intérieur jusqu'au couvercle avec de la cire comme agent de démoulage et monté hori-35 zontalement (à plat). Le .fond'du moule est chargé d'une couche épaisse d'environ 1 cm d'un sable de quartz type K 3» Sur celle-ci on répand le plus uniformément possible 16 kg de gravier du bad op'G'^al 70 44768 - 6 - 2070847 Rhin sec d'une granulométrie de 15 à 30 mm., Le gravier s'imprime et pénètre aisément dans le sable par secouage. On doit veiller à ce que le gravier s'enfonce le plus régulièrement et profondément possible dans le sable de quartz» Le restant du moule est 5 rempli avec du verre soufflé d'une granulation de 15 à 30 mm» Puis on distribue régulièrement dans les espaces vides entre le gravier environ 5900 g d'un mélange de résine polyester moussa-ble3 y compris l'agent expanseur et le catalyseur peroxydé, comme décrit dans le brevet français N° 1=535=795° Le moule est fermé 10 avec un couvercle pourvu de plusieurs forages d'environ 10 mm» Après quelques minutes les espaces intermédiaires se remplissent de mousse de polyester. Après environ 30 minutes la mousse a durci à fond» Il est avantageux de laisser pendant encore 30 minutes de plus la pièce moulée avant de procéder au démoulage» Le 15 sable lâche, sec, non fixé sur la surface de béton visible inférieure, est finalement éliminé à l'air comprimé ou à l'eau» De manière correspondante on peut opérer en utilisant une matière cellulaire de polyuréthane ou des mélanges de liants fournissant une mousse de résine phénolique» BAD ORIGINAL 70 44768 - 7 - 2070847 EITEIlICif IOIS 1.- Eléments de construction légers, en particulier plaques, en mousse dure de résine synthétique éventuellement renforcée par des fibres ou/et contenant des matières de charge 5 légères, caractérisés en ce qu'ils possèdent une structure superficielle semblable au béton à laver, également liée par de la résine synthétique. 2„- Procédé de préparation d'éléments de construction légers selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on intro-10 duit d'avance un lit de sable contenant de la matière de charge à grain grossier et on effectue un moussage à l'arrière de manière connue en soi, éventuellement en présence de matière fibreuse, en particulier' de fibrês de verre, ou/et des matières de charge légères, d'une masse de résine synthétique formant une mousse 15 dure et durcissant sans apport nécessaire de chaleur de l'extérieur,. on démoule après durcissement à fond de la mousse et on élimine mécaniquement le sable non fixé entre la matière à grain grossier. BAD ORlO'NAL