Brevet FR2111813A1 — publié le 19720609

L'invention concerne un procédé de fabrication de ierres composées de sable et de chaux, de dimensions diverses mais s'adaptant les unes aux autres, et à une installation et à un dispositif à l'aide desquels on peut mettre en oeuvre ce procédé. Les pierres composées de sable et chaux sont des moellons dont la masse se compose de chaux et de produits d'addition en majeure partie de nature quartzitique. Pour la fabrication de ces pierres, on mélange intimement de la chaux, de l'eau, du sable de quartz et, le cas échéant, d'autres produits d'addition, on remplit des moules de ce mélange et on comprime ce mélange par compression ou au moyen de secousses. Ensuite, on durcit les pièces moulées dans des chaudières de durcissement, sous la pression de la vapeur à des températures d'environ 20oc. On peut également faire précéder l'opération de durcissement d'un réchauffage préalable au cours duquel on retire déjà aux pièces moulées une parti3 de l'eau et où on leur fait subir un chauffage préalable. Dans les procédés connus de fabrication de pierres de tailles différentes, on utilise pour chaque format de pierre désiré un outil de moulage spécial ou un caisson spécial de moulage. Ce procédé a l'inconvénient que, d'une part, il faut un grand nombre d'outils de moulage pour pouvoir fabriquer les pierres des différents formats et que, d'autre part, lors du changement des outils de moulage dans la machine de compression, il se produit des temps morts considérables, d'où il résulte que la capacité de production de l'installation de fabrication de pierres en sable et chaux se trouve réduite, cependant que la production ne peut que très difficilement être adaptée à l'importance de la vente. Le procédé connu jusqu'ici pour la fabrication de pierres en sable et chaux de tailles différentes présenterait des inconvénients tout particliers si 1 'on voulait fabriquer des pierres en sable et chaux fortement comprimées, de grande valsur, présentant une grande homogénéité et d'une résistance mécanique toujours la même, avec des dimensions différentes. C'est avec des machines e compression au moyen de cops, qui fonctionnent avec une énergie de frappe, par coup, relativement élevée qu'on obtient la meilleure compression des ébauches de pierres en sable et chaux.Dans ces machines, les instruments de moulage servant à la fabrication de pierres de tailles différentes sont relatitement coûteux, et le changemen-Lv d'équipement d'une machine de compression au moyen de coups, en vue du passage à une autre taille des pierres, demande la mise en oeuvre de moyens relativement importants. Le but de l'invention est de parvenir à un procédé de fabrication de pierres en sablez et chaux de différentes grandeurs, et s'adaptant les unes aux autres, ayant une résistance mécanique toujours la même, fabrication dans laquelle on évite les inconvénients ci-dessus mentionnés du procédé connu. On résout ce problème, conformément à l'invention, par le fait qu'on moule des ébauches de pierres en sable et chaux d'une taille de base relativement grande (par exemple de 1000 mm x 500 mm x 250 mm) et d'une bonne stabilité, et qu'avant leur durcissement on en scie une partie, pour obtenir des pièces de tailles qui se complètent, le trait de scie ayant une largeur qui correspond à peu près à l'épaisseur du joint de mortier nécessaire lors de la construction d'un mur. Le procédé conforme à l'invention offre l'avantage que toutes les ébauches de pierres en sable et chaux peuvent être moulées dans un seul et même caisson de moulage dans des conditions de compression optimales, de telle sorte que les pierres peuvent être produites sur un unique chantier continu de fabrication, sans qu'il soit nécessaire de procéder à une interruption pour le changement des caissons de moulage et le changement d'équipement de la machine de compression, les pierres de complément désirées et les forts spéciaux s'obtenant par sciage des éléments de base à un poste de sciage. Le procédé décrit est particulièrement avantageux quand on part d'un élément de base de grande taille. Les pierres en sable et chaux les plus grandes utilisées jusqu'ici sur un chantier présentent un format de 250 x 500 x 500 mm. Lors de la pose de ces pierres, sur le chantier, dans un ouvrage en maçonnerie, on impose à la capacité physique des maçons des efforts treks importants. Si l'on facilite la pose à la main sur le chantier par des moyens auxiliaires mécaniques ou si on la remplace entièrement par de tels moyens, le poids des moellons joue un rôle secondaire, et on peut augmenter de plusieurs fois la dimension qui étai usuelle jusqu'à présent pour ces moellons, et l'on obtint ainsi des avantages techniques dans la construction. Les pierres selon l'invention quC)n pose avec des moyens auxiliaires mécaniques ont une dimension de i 000 x 500 x 250 ou de 1200 x 600 x 200 mm, dont il faut déduire l'épaisseur des joints. Ces moellons formés de pierres en sable et chaux, dont chaque ensemble de deux fournit au moins un metre carré de maçonnerie, évitent aussi biea les inconvénients de la maçonnerie traditionnelle, pour ce qui concerne la proportion des dépenses de main-d'oeuvre, que les inconvénients des élem-nts présentant la hauteur d'une paroi, pour ce qui concerne la petitesse des séries et les grandes dimensions de chaque élément constitutif du mur. Dans la construction d'un ouvrage de maçonnerie à l'aide de ces pierres de grandes dimensions, il faut aussi, à titre de pierres complémentaires, des moitiés, des quarts et des huitièmes de pierres. Avec le procédé selon l'invention, il s'agit surtout de fabriquer des pierres complémentaires à partir de l'élément de base de 995 x 495 x 245. Les pierres complémentaires ont les dimensions suivantes Demi pierre = 495 x 495 x 245 Quart de pierre = 245 x 495 x 245 Huitième de pierre = 120 x 495 x 245 On Leu fabriquer pareillement, à partir de l'élément de base de 1195 x 595 x 195, des pierres complémentaires correspondantes qui sont adap-tées au système décimal. On peut, d'autre part, obtenir égale'-n-nt par sciage, à partir des éléments de base, des dalles d'une épasseur minimale de 20 mm. Le sciage des pierres parallélépipédiques, comprimées dans ltoutil de moulage, s'effectue avant accomplissement de l'opéra- tion de durcissement, donc à un stade où les pierres n'ont pas encore atteint leir solidité finale. On obtient de cette façon que, dans l'opération de sciage des pierres non encore solidfiées, la pro cation soit élevée et que l'usure de l'outil utilisé pour le sciage soit faible en conséquence. Comme le sciage des pierres à la taille désirée a lieu immédiatement avant le durcissement, une installation qui travaille suivant le procédé de la présente invention est très souple, et sa production peut toujours être adaptée à la vente des différentes tailles de pierres. Avec les pierres en sable et chaux moulées peu comprimées, d'une densité brute de 1,2 à 1,6 kg/dm3, on court le risque qu'au cours du sciage les arêtes de coupe s'écaillent, en particulier aux endroits où l'outil de sciage sort de la pierre. C'est pour cette raison que le sciage des ébauches doit, suivant le degré de solidification des pierres moulées, s'effectuer aux stades suivants : les pierres moulées fortement comprimées, d'une densité brute de 1,8 à 2,1 kg/dm3, peuvent être sciées immédi.atemen, après la compression et le démoulage. Les pierres moulées moins fortement comprimées, d'une densité brute de i ,6 à 1 ,9 kg/dm3, doivent être sciées après une opération de chauffage préalable au cours de laquelle on retire aux ébauches une partie de l'eau, grâce à quoi leur solidité est augmentée. Comme ce n'est pas dans toutes les usines de fabrication de pierres en sable et chaux qu'existe une installation de chauffage préalable, on peut aussi commencer par faire subir aux pierres moulées un commencement de durcissement dans la chaudière de dur cisseme:ìt, puis on peut les scier et, après l'opération de sciage, continuer de les faire durcir. Dans le cas des pierres moulées d'une solidité encore moindre, ayant une densIté brute de 1,2 à 1,7 kg/dm3, le procédé décrit en dernier lieu doit, avec avan-tage, toujours être appliqué quand on ne peut pas soumettre les pierres moulées à un séchage intensif de longue durée ni à un chauffage préalable. Pour l'augmentation de la solidité des pierres à l'état brut, on peut introduire, dans la masse, des substances augmentant la solidité et qui n'influencent pas de façon négative les qualités que le produit fini doit présenter à l'emploi. Les substances qui se sont révélées favorables en tant que produits d'addition augmentant la résistance des ébauches sont constituées, par exemple, par les additions argileuses, le sucre et les déchets de sucrerie, les lessives résiduaires de pâte à papier au bisulfite et les substances résineuses. Pour le sciage des pierres moulées de grandes dimensions, on se sert avec avantage de scies à câble et de scies à lames multiplues On fait avantageusement usage des scies à câble dans les cas où il s'agit d'effectuer un nombre réduit, et autant que possible constant, de traits de scie par élément; de base. Les scies à lames multiples conviennent surtout dans les cas où l'on est obligé de changer souvent le nombre des traits de scie par élémen de base. Dans le sciage d'une pierre brute, non encore durcie, l'opération partielle qui détermine la vitesse de travail réside dans l'enlèvement de la sciure restée dans le trait de scie, et non pas, comme cela se produit habituellement dans le sciage de pierres naturelles ou artificielles, l'arrachement de particules relativement petites à retirer de la gangue. C'est pour cette raison que les cordons de scie, qu'on utilise dans les scies à câble, doivent porter des organes d'entrat- nement comme par exemple des douilles fixées en place par pression, qui favorisent l'opération de nettoyage du trait de scie. Dans les scies à lames multiples, on peut utiliser, à titre d'outils, des cordons ou fils métalliques de scie garnis d'organes d'entrainement, mais aussi des lames de scie. Quand on utilise des lames de scie, il faut que la denture et la voie des dents soient plus grossières que cela n'est habituel dsns les lames de scie pour machines à scier les pierres. Chaque élément de base peut être décomposé par sciage individuellement. On a observé qu'il est toutefois particulièrement avantageux de scier l'ensemble du paquet des blocs empilés par la machine de durcissem3nt sur un chariot de durcissement. Quand on scie plusieurs blocs forrnant un paquet, il faut monter, sur le cadre d'un dispose if de sciage, un nombre d'outils tel que la totalité du paquet de pierres qu'il s'agit de décomposer par sciage soit sciée en une seule opération. Afin de réduire la longueur du chemin de transport de la sciure, on empile les ébauches sur le chariot de durcissement en laissant une fente formulant un intervalle d'environ 40 mm. L'évacuation de la sciure restée dans le trait de scie et dans la fente existant entre deux ébauches peut être favorisée par soufflage d'air comprimé. Au cours de ltopération de sciage, il ne faut pas introduire de l'eau à l'emplacement du sciage, comme lorsqu'on scie d'autres pierres naturelles ou artificielles. On choisit la largeur du trait de scie en fonction de la largeur désinée pour le joint entre les pierres de l'ouvrage de maçonnerie à exécuter. La grosseur des grains les plus gros du sable utilisé doit représenter, en l'espèce, à peu près la moitié de la largeur du trait de scie. Quand on scie plusieurs ébauches assembles en un paquet, il faut des profondeurs de sciage allant jusqu'a 1000 mm pour des épaisseurs de trait de scie habituellement; de 5 mm. Quand on ajoute, à la masse forriée par le sable et la chaux, des produits d'addito légers1 dont la grosseur des grains les plus grands dépasse 3 mm, comme par exemple l'argile gonflable, il faut scier les ébauches à l'état où elles ont subi un commencement de durcissement. Un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit, dans lequel un dispositif d'empilage pose les ébauches de pierres en sable et chaux venant du caisson de moulage sur un chariot de durcissement qu'on fait arriver, en roulant sur des rails, à une chaudière de durcissement, est caractérisé par le fait que les chariots de durcissement peuvent, au moyen de paires de butées mobiles, être alignés et bloqués par rapport au dispositif d'empilage et par rapport au dispositif de sciage placé devant la chaudière de durcissement. Les paies de butées sont formées, de préférence, chacune de deux butées semblables à des pinces, de même forme, mobiles dans des sens contraires et appuyant contre un essieu des chariots de durcissement.Ces paires de butées orientent, d'une part, le chariot de durcissement par rapport au dispositif d'empilage et, d'autre part, par rapport au dispositif de sciage avec une précision du millimètre, de sorte que les ébauches empilées sur le chariot de durcissement sont décomposées par sciage en morceaux correspondant au module choisi et aussi avec une précision de l'ordre du millimètre. On obtient un alignement exact, dans le sens angulaire, des chariots de durcissement par le fait que sur le dispositif d'empilage et sur le dispositif de sciage sont chaque fois disposées, à une aussi grande distance l'une de l'autre que possible, deux paires de butées placées entre les rails des chariots de durcissement, dont les butées peuvent être déplacées impérativement suivant a même forne dans la direction d'une ligne d'alignement perpendiculaire aux rails. Pour décomposer, par sciage, les ébauches empilées sur les chariots de durcissement, on utilise un dispositif de sciage qui présente, conformément à l'invention, un cadre de scie essentiellement horizontal et pouvant être déplacé dans un sens et dans l'autre perpendiculairement aux rails, ainsi qu'etre monté et abaissé, et dans lequel peuvent être tendus un ou plusieurs fils, rubans ou cordons de sciage. Pour pouvoir décomposer par sciage une. ébauche de 995 x 495 x 245 en huit pièces pareilles, on a tendu, dans le cadre de la scie, sept outils de sciage, par exemple des cordons, des fils métalliqaes, des lamas ou des rubans, dont la distance réciproque est toujours de 125 mm. Comme les outils de sciage dégagent un trait de scie de 5 mm, on obtient par sciage, à partir du format de 995 x 495 x 245, huit ébauches d'une taille de 120 x 495 x 245. Les outils de sciage peuvent facilemert être démontés du ca- dre, individuellement ou par groupes, de sorte qutavec le même dispositif de sciage, et le même alignement du chariot de durcissement, on peut aussi découper des pierres d'un huitième, d'un quart, de trois huitièmes, d'un demi, de cinq huitièmes, de trois quarts et de sept huitième. Si l'élément de base est adapté au système décimal, et si sa longueur est dc 1195 mm, il faut prévoir, dans le cadre de la scie, dix outils de sciage à une distance réciproque de 100 mm. On se référera, dans la description qui va suivre, aux dessins schématiques annexés, dans lesquels La fig. 1 représente une vue en plan d'un dispositif de fabrication de pierres en sable et chaux. On moule les ébauches 1 dans une machine 2 de compression par frappe, et à l'aide d'un dispositif 3 de mise en piles, à fonctionnement automatique, on les pose sur un chariot usuel 4 de durcissement. On dirige les chariots de durcissement 4, par roulement sur une paire de rails 5, vers une chaudière 6 de durcissement.Pour que les ébauches 1 se posent su le chariot 4 de durcissement dans le sens de la Iongueur toujours de la même manière et exactement suivant une direction parallèle aux rails 5, on oriente le chariot de durcissement 4 avec précision et on le bloque par rapport au dispositif 3 de mise en piles à l'aide de butées 8 et 9 pouvant être rabattues vers l'intérieur et attaquant sur un essieu 7 du chariot de dur crissement. La paire de butées 8, 9 est formée par deux butées semblables à des pinces, qu'on peut mouvoir dans des sens contraires l'une de l'autre et impérativement de la même manière, et appuyant contre l'essieu 7. Devant la chaudière de durcissement 6 se trouve un dispositif de sciage 10 sur lequel est disposée au moins une paire de butées 11, 12 semblable à celle du disposi- tif d'empilage 3.Pour que les essieux 7 du chariot 4 de durcissement soient également placés de façon précise normalement aux rails 5, on a prévu sur le dispositif d'empilage 3 et sur le dispositif de sciage 10, à une distance aussi grande que possible l'une de l'autre, deux paires de butées 8, 9 et 11, 12 entre les rails 5, ces butées pouvant être déplacées, impérativement de la même manière, suivant la direction d'une ligne 15 d'alignement perpendiculaire aux rails. La fig. 2 est une vue de détail qui montre, vue de côté, une paire de butées servant à l'alignement du chariot de durcissement 4 contre le dispositif d'empilage 3 ou le dispositif de sciage 10. La fig. 3 est une vue de côté et la fig. 4 une vue en plan du dispositif de sciage 10. Le dispositif de sciage présente un cadre 16 sensiblemert horizontal, pouvant être déplacé dans un sens et dans l'autre perpendiculairement aux rails 5, et qu'on peut faire monter et descendre, et dans lequel on peut tendre un ou plusieurs outils de sciage 17, par exemple des fils métalliques, des bandes, des cordons ou des lames. Les outils de sciage 17 peuvent facilement être montés et démontés, de sorte que, tout en conservant le même réglage pour le dispositif de sciage et pour le chariot de durcissement par rapport au dispositif de sciage, on peut fabriquer des pierres complémentaires de tailles différentes. IRE VEND I CATI ONS 1. Procédé de fabrication de pierres en sable et chaux, s'adaptant les unes aux autres, et de tailles différentes, dans lequel on remplit un caisson de moulage d'un mélange de chaux, de produits d'addition quartzitiques et d'eau, qu'on comprime et dans lequel on durcit par de la vapeur sous pression l'ébauche, ainsi fabriquée, d'une pierre en sable et chaux, procédé caractérisé par le fait qu'on prépare par moulage des ébauches de pierres en sable et chaux d'une taille de base relativement grande (par exemple de 1000 mm x 500 mm x 250 mm) et d'une bonne stabilité, qu'avant leur durcissement on les décompose par sciage en partie pour les ramener à des tailles de pierres complémentaires, cependant que l'intervalle formé par le trait de scie a une largeur qui correspond à peu près à la largeur du joint de mortier nécessaire lors de l'édification d'un mur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les grains les plus gros contenus dans le mélange servant à la fabrication des ébauches sont d'une taille inférieure à 3 mm, et qu'on scie les ébauches en réalisant un trait de scie d'une largeur de 5 mm. 3 Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'n soumet les ébauches, avant le sciage, à une opération de séchage. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'on ajoute au mélange servant à la fabrication des ébauches des substances servant à augmenter la résistance des ébauches, en particulier de l'argile, du sucre, de la mélasse, des lessives résiduairas de pâte à papier au bisulfite, des résines. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait gazon comprime les ébauches jusqu'à obtention d'une densité brute supérieure à 1,8 kg/dm3. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérlsé par le fait qu'on dépose plusieurs ébauches, avec leurs axes longi;udinaux orientés parallèlement les uns aux autres et à la direction du transport, à des intervalles de 30 à 50 mm, les unes à côté des autres sur un chariot de durcissement et quton les dirige vers un poste de sciage et qu'on les y décompose, par sciage, elserno1e suivant une direction à an0Tle droit par rapport à leirs axes longitudinaux. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'on pose les ébauches de champ sur le chariot de durcissement. 8. Procédé selon la revenducation 7, caractérisé par le fait qu'on pose chaque fois deux ébauches de champ exactement l'une sur l'autre sur le chariot de durcissement. 9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel un dispositif de mise en pile dépose les ébauches de pierres en sable et chaux, venant du caisson de moulage, sur des chariots de durcissement qu'on dirige, par roulement sur des rails, vers une chaudière de durcissement, dispositif caractérisé par le fait que les chariots de durcissement peuvent être orientés et bloqués, au moyen de paires de butées mobiles, par rapport au dispositif d'empilage et par rapport à un dispositif de sciage placé devant la chaudière de durcissement. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que les paires de butées sont formées chacune de deux butées du genre d'une pince, mobiles de la même manière et dans des sens contraires-et appuyant contre un essieu du chariot de durcissement. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que sur le dispositif d'empilage et sur le dispositif de sciage sont disposées, entre les rails, et à une distance aussi grande que possible l'une de l'autre, deux paires de butées pour le chariot de durcissement, paIres dont les butées sont mobiles, impérativement de la même manière, en direction d'une ligne d'alignement perpendiculaire aux rails. 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendi.cations 9 à 11, caractérisé par le fait que le dispositif de sciage présente un cadre sensiblement-horizontal et mobile dans un sens et dans l'autre suivant une direction perpendiculaire aux rails, cadre qu'on peut faire monter et abaisser et dans lequel sont tendus un ou plusieurs outils de sciage, par exemple des fils métalliques, des bandes ou des cordons. 13. Dispositif- selon la revend cation 12, caractérisé par le fait que, dans le cadre de sciage, peuvent être tendus sept outils de sciage séparés les uns des autres par des intervalles de 125 mm. 14. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que, dans le cadre de la scie peuvent être tendus dix outils de sciage, séparés les uns des autres par des intervalles de 100 mm 15. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que, dans le cadre de sciage, pez en; être tendus des outils de sciage à des intervalles réciproques de 25 à 65 mm.