Brevet FR2136861A1 — publié le 19721229

La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'éléments de construction à partir de granules d'argile expansée. On sait l'importance prise par les agrégats légers dans la construction et les avantages qu'ils procurent légèreté, isolation phonique et thermique. Pour certaines constructions, notamment celles de grande hauteur, la résistance s'apprécie en fonction du poids, et à poids égal, le béton d'agrégats légers est au moins aussi résistant qu'un béton ordinaire. Parmi les agrégats légers, l'argile expansée tient une place croissante. Elle est obtenue en préparant des granules d'argile de façon telle que sous l'action de la chaleur, il se produit un dégagement gazeux à l'intérieur de ces granules, tandis que leur surface devient plastique et forme une peau retenant les gaz. D'où un gonflement et l'expansion des granules qui-prennent une forme arrondie et une structure poreuse tout en restant étanches. Selon la matière première et le mode de fabrication, la densité de ces granules peut descendre jusqu'à 0X4 ou mtme moins. 11. a déjà été proposé de réaliser des éléments de construction préfabriqués à l'aide de granules d'argile expansée. oeB éléments sont obtenus par formage d'un mélange des granules avec un liant. lorsque ce liant est un mortier de ciment, on obtient des éléments préfabriqués en béton plus léger et plus isolant que le béton ordinaire, sans cependant tirer complètement parti des caracéristiques propres de l'argile expansée. Lorsque ce liant est une matière organique, le produit obtenu présente les défauts inhérents à ces derniers; mauvaise résistance à la chaleur, prix de revient élevé, résistance inférieure0 L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'éléments de construction préfabriqués dans lesquels les granules d'argile expansée sont directement agglomérés les uns aux autres, sans l'aide d'aucun liant à une température voisine de celle qui convient à leur expansion, et où ces granules présentent également des caractéristiques de plasticité et de fusion superficielle propre à assurer une liaison céramique intime des granules entre eux, L'expansion des argiles est en elle-meme connue ainsi que les températures qui conviennent selon les terres et les moyens employés.La température optima pour l'agglomé- ration sans liant peut différer dans une faible mesure de celle qui convient le mieux à l'expansion et devra être déterminée par quelques essais préalables. En effet, pendant la période d'expansion, le problème à résoudre est d'éviter l'agglomération des granules malgré leur plasticité de surface, tandis que l'effet inverse est recherché au moment de l'agglomération. Conformément au procédé de l'invention, les granules sont expansés dans un tambour rotatif dans lequel ils circulent à contre-courant d'une circulation de gaz initialement chauds, et à l'extrémité de ce tambour ils tombent dans des formes ou moules circulant dans un four tunnel à contrecourant d'une circulation de gaz initialement froids, des moyens étant prévus pour régler la température des granules dans les formes ou moules en vue de leur agglomération, ainsi que des moyens mécaniques pour assurer cette agglomération avant que la température ne s' abaisse au-dessous de la valeur optimale de pyroplasticité des granules, L'invention vise également les dispositions préférentielles suivantes a) une source de chaleur est prévue dans la zone de sortie du four rotatif et les gaz qui circulent dans ce dernier proviennent au moins pour partie de la circulation de gaz dans le tunnel ; b) un chauffage additionnel est prévu dans la zone s'étendant de la sortie du four tunnel à l'emplacement où s'exécute l'agglomération en vue de régler avec précision la température des granules dans cette zone ;; c) les formes ou moules sont préchauffés avant leur entrée dans cette même zone i d) les moyens mécaniques d'agglomération comprennent un moyen de tassement ou compression du type rouleau compresseur, presse, moules vibrants, ou rampes de pistons ou une combinaison de ces moyens ; e) la température d'agglomération est de l'ordre de 9500 à 105000, pour des argiles courantes (par exemple argiles à briques) f) des moyens sont prévus pour araser, égaliser ou conformer la surface du lit de granules contenue dans les formes ou moules après remplissage. UL schéma de réalisation de l'invention est représenté sur le dessin joint Les granules d'argile préparés de façon connue sont alimentés en 1 à l'entrée du four rotatif 2 et progressent vers la sortie 3 à contre-courant d'une circulation de gaz 4 qui sortent en 5. Ces gaz sont initialement chauds du fait de la présence , à l'extrémité de sortie 6 du tambour d'une source de chaleur 7, par exemple un ou plusieurs bradeurs ; dans ce parcours, les granules sont progressivement réchauffés et expansés sans que, pour autant, ils collent entre eux malgré leur plasticité de surface. Ceci est obtenu tant par l'emploi du four rotatif que par le réglage de la source de chaleur 7.Les gra nulles sont alors déversés dans les formes ou moules 8 qui circulent dansa le tunnel 11 à contre-courant d'une circulation de gaz 9, initialement froids en 1Q et qui~se.réchauffent en assurant le refroidissement progressif des granules,il est ep effet important que ce refroidissement soit progressif en raison de certaines températures critiques point de quartz, par exemple, qui doivent titre franchies avec lenteur.Ce point, déjà important pour la fabrication des granules eux-mêmes prend une importance beaucoup plus grande pour la fabrication d'éléments de construction selon l'invention en raison des défauts que pourrait provoquer dans ces éléments un refroidissement trop rapide ou inégal. D'autre part, le procédé selon l'invention assure la récupération des calories dégagées au cours de ce refroidissement du fait que les gaz réchauffés sont ensuite envoyés dans le tambour rotatif, avec apport de chaleur en 7. Les moules 8 sont remplis dans la zone A et leur surface supérieure est arasée ou conformae par tout moyen approprié tel que le racleur 12. Ils passent ensuite dans la zone B où s'effectue l'agglomération des :;ranules à l'état plastique. Celui-ci peut être réalisé au moyen d'un rouleau presseur, ou d'une presse animée d'un mouvement de va-et- vient ou par vibration des moules.On a représenté schématiquement la solution consistant à prévoir des rampes de pistons 12 plongeurs qui dament la surface des éléments au fur et à mesure de l'avancement des moules 8o La zone C est la zone de refroidissement proprement dite, En prenant par exemple- le cas d'une argile à briques de type courant, l'expansion des granules s'effectue à des températures de l'ordre de 1050qu dans la zone terminale du four rotatif et ils gardent une surface plastique jusqu'à 9500C en virion. Pour une telle argile, l'agglomération doit être exécutée à une température optima déterminée par essais et qui par exemple sera de 9800 à 103000. Pour assurer le maintien des granules à une température uniforme de cette valeur une source réglable de chaleur d'appoint est prévue en 14 dans la goulotte de sortie du tambour et en 15 à l'emplacement où s'effectue l'agglomération. Pour éviter un refroidissement des granules en contact des formes ou moules 8, un réchauffage de ces derniers est de préférence également prévu en 16 dans la zone d'entrée D du tunnel 11. Un des avantages du procédé est de permettre la réalisation d'éléments de construction de toutes dimensions désirées. En effet, les dimensions des moules ou formes 8 ne dépendent que de celles du tunnel 11 et non du four rotatif 2 on peut mtme prévoir l'alimentation d'un tunnel par plusieurs fours rotatifs si nécessaire. I1 est dès lors possible de réaliser des éléments de grande surface, par exemple des panneaux de hauteur d'étage, aussi bien que des éléments de la dimension de parpaings. De mimez il est possible de réaliser des éléments de grande longueur, telles que des poutres ou des éléments de formes spéciales. Les éléments de construction obtenus par le moyen de l'invention pourront titre armés ou non avec ou sans pré- contrainte, moyennant le placement préalable d'armatures dans les moules. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et peut être réalisée de manières très diverses, notamment selon les appareillages employés. Ainsi lorsque la surface su périeure des éléments ne doit pas titre plane, le racleur 12 sera remplacé par un appareillage assurant une convenable répartition des granules. De mimez le système 17 assurant le déplacement des moules pourra titre un système à bande, à chariot roulant, etc., avec progression continue ou discontinue. Enfin, les opérations de préparation de la surface du lit de granule et l'agglomération peuvent être accom pagnées d'une opération particulière propre à modifier l'aspect et la texture de la surface du produit, telle que celle décrite au brevet déposé le mtme jourpul la demanderese sous le titre élément de construction et son procédé de fabrication" REVEND 10 AT IONS- 1. Procédé de fabrication d'éléments de construction à partir de granules d'argile expansée, caractérisé en ce que les granules sont expansés dans un tambour rotatif dans lequel ils circulent : o-ltre-courant d'une circulation de gaz initialement chauds et à l'extrémité de ce tambour ils tombent dans des formes ou moules circulant dans un four tunnel à contre-courant d'une circulation de gaz initialement froids, des moyens étant prévus pour régler la température des granules dans les formes ou moules en vue de leur agglomération ainsi que des moyens mécaniques pour assurer cette agglomération avant que la température ne s'abaisse au-dessous de la valeur de pyroplasticité des granules 2.Procédé selon la revendication 1 dans lequel une source de chaleur est prévue dans la zone de sortie du tam bour rotatif et les gaz qui circulent dans ce dernier proviennent au moins pour partie de la circulation de gaz dans le tunnel 3. Procédé selon la: revendication 1 dans lequel un chauffage additionnel est prévu dans la zone s'détendant de la sortie du four tunnel à l'emplacement où s'exécute llagglo- mération en vue de régler avec precision la température des granules dans cette zone, 4. Procédé selon l'une des revendications 1, 2 et 3'dans lequel les moyens mécaniques d'agglomération comprennent un moyen de tassement ou compression. 5. Procédé selon l'une des revendications 1, 2, 3 et 4 dans lequel la température d'agglomération est maintenue dans les.limites de l'ordre de 95000 à 1050000 6. Procédé selon l'une des revendications 1,2 3, 4 et 5 comprenant des moyens pour araser, égaliser ou conformer la surface du lit de granules contenu dans les formes, après remplissage de ces-dernièresO