Brevet FR2237859A1 — publié le 19750214

L'invention est relative à un procédé perfectionné de fabrication d'éléments de construction et à un élément de construction nouveau et perfectionné fabriqué selon ce procédé. Des blocs de construction ou parpaings en béton, composés d'un agrégat de sable et de gravier, de ciment de Portland et d'eau, dans des proportions connues dans la technique, sont des matériaux de construction usuels. Avec l'avènement d'une conscience sociale relativement aux problèmes de pollution, on a découvert que les déchets de verre à mettre au rebut ou recyclable pouvaient être utilisés comme élément composant de blocs de construction en béton qui présentent par rapport aux blocs de construction de la technique antérieure ne contenant pan-de verre sous forme de fragments les a-vantages particuliers suivants 1" - on peut utiliser et consommer ainsi du verre, inutili- sable autrement, tout en réduisantla pollution; 2" - on peut obtenir un bloc de construction de résistance supérieure à celle des blocs connus dans la technique antérieure;; 3 - les blocs obtenus présentent une résistance à la com -2 pression de l'ordre de 84 à 98 kg/cm , bien qu'on utilise les mêmes quantités de cimente Portland que dans les-blocs de la technique antérieure; 40 - on obtient facilement un bloc de construction d'un bel aspect esthétique, les fragments de verre améliorant l'apparence extérieure de ce bloc. L'invention a pour but un procédé permettant de fabriquer un bloc de béton ou parpaing nouveau et perfectionné, comprenant les stades suivants a) choisir des fragments de verre présentant une granulométrie comprise entre 1/2 pouce et le tamis n" 50, celle-ci étant définie par le nombre maximum de mailles par pouce anglais (2 cm 54) d'un tamis laissant passer ces fragments; b) mélanger les fragments de verre choisis au stade a) avec du ciment de portland, de l'eau et du sable ou du gravier, de manière que le poids du verre représente 0 à 60% du poids de ce mélange, eau exclue; c) comprimer le mélange obtenu au stade b) pour lui donner une forme définie. L'invention a également pour but un bloc ou parpaing de béton chargé de verre, contenant des particules de verre, un agrégat de sable et gravier et du ciment, ce bloc comprenant des particules de verre d'une granulométrie comprise entre 1/2 pouce et le tamis n" 50 suivant un pourcentage par rapport au poids du bloc compris entre 0 et 50%. -L'invention est décrite plus en détail ci-après à l'aide d'un de ses modes de réalisation, pris à titre illustratif mais nullement limitatif, en se référant aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est un graphique de composition de l'agrégat indiquant les pourcentages en poids de matériaux classiques aussi bien que de fragments de verre, conformément à l'invention, en fonction des dimensions des particules, la figure 2 est une vue partielle en plan d'une partie de surface d'un bloc de construction conforme à l'invention, et la figure 3 est un schéma synoptique du procédé conforme à l'invention. Comme le schématise la figure 3, des fragments de verre de rebut 9 sont disposés dans un broyeur classique 10 et concassés en particules ou fragments de granulométrie, définie comme cidessus, comprise entre 1/2 pouce et le tamis n" 50. Ces fragments sont triés dans un crible Il et les fragments obtenus sont mélangés avec un agrégat 13 de gravier et de sable selon l'abaque de la figure 1 et avec du ciment de Portland 14 et de l'eau 15, le ciment de Portland et l'eau étant pris dans les proportions usuelles dans la technique. Le mélange est ensuite moulé en un bloc ou parpaing de construction de dimensions classiques 18, par exemple par une machine de moulage classique 17. Les surfaces extérieures du bloc peuvent, après moulage et prise, être polies, comme indiqué en 20, avec des abrasifs grossiers, moyens et fins, tels que du papier au sable de silex, pour fournir une surface lisse d'aspect esthétique (figure 2). En soi ce polissage fournit, en combinaison avec les fragments de verre 22 de granulométrie 4 à 16 contenus dans la masse d'agrégat-et de ciment 24,une surface très lisse, d'aspect très esthétique, notamment si on utilise un verre coloré. Si on utilise une proportion double de sable extra-fin dans le mélange, on obtient un fond très fin 24 pour les fragments de verre 22. Dans ces conditions, lors du polissage 20 de la surface allant jusqu'à la rendre brillante et lustrée, le bloc présente une surface pratiquement étanche, ce qui améliore ses qualités d'im perméabilité à l'eau, du fait de la moindre porosité de cette surface,et de ce fait le bloc est particulièrement apte à une utiiisation dans des hôpitaux, des salles-d'operations et des installations analogues où les conditions d 'hygiène sont très strictes. Si on utilise une proportion relativement grande de fragments de verre assez gross on peut obtenir un effet de marbrage pour les surfaces des blocs de construction. Le -rapport en poids du verre à l'agrégat de sable et-de gravier dans le mélange varie en fonction de la granulométrie des particules ou fragments de verre qui, manifestement, remplacent les fragments de gravier du de roche de cet agrégat. La courbe 50 de la figure 1 représente la distribution "idéale" du gravier, des fragments de roche et du sable dans un bloc-de béton cias- sique de la technique antérieure (ne contenant pas de verre) pour diverses classes de granulométrie allant de 1/2 pouce à la poudre, tandis que les courbes 52 et 53 représentent les limites inférieureget .supérieure de cette distribution de l'agrégat pour des blocs de béton de la technique antérieure.Dans ces courbes, les ordonnées représentent le pourcentage en poids de 1 'agrégat retenu après criblage et les abscisses la granulométrie, c'està-dire le nombre de mailles par pouce anglais (2 cm 54) du tamis. La courbe 51 d'autre part représente ce qui est considéré comme la courbe idéale pour un bloc de béton contenant du verre,réalisé conformément à l'invention, ayant les mêmes abscisses et ordonnées que les courbes 50, 52 et 53. Dans un exemple particulier caractéristique, le bloc de construction ou parpaing réalisé conformément à l'invention contient des particules ou fragments de verre; plus particulièrement le verre est constitué de particules ou fragments de dimensions relativement grandes mélangés avec du sable fin, le verre remplaçant manifestement -le sable le plus grossier ou les fragments de roche de l'agrégat. Un mélange caractéristique d'une charge ou fournée de fabrication d'un tel béton est illustré graphiquement par les courbes de distribution 61 et 62, dans lesquelles la courbe 61 représente la -distribution- du verre pour une tonne environ de ce produit et la courbe 62 la distribution du sable pour une tonne environ de ce matériau les éléments composants étant mélangés, selon des proportions de 50; de verre pour 50X de sable; les lignes 61 et 62 représentent respective ment les abscisses relatifs aux courbes 61 et 62. En addition nant les proportions de verre et de sable (courbes 61 et 62) on obtient la courbe 60 qui suit étroitement la courbe idéale 51 escomptée pour un bloc de béton contenant du verre,conforme à l'invention.En d'autres termes, si le verre pouvait être broyé de façon suffisamment fine pour obtenir la granulométrie du sable, la distribution d'un -bloc contenant 100% de verre serait celle de la figure 51. Ceci se révèle toutefois impraticable au point de vue économique du fait que le coût de broyage du verre à une dimension aussi fine joint au prix d'achat de ce verre serait normalement supérieur au coût d'extraction du sable-naturel, par exemple dans des carrières. Le mélange de deux tonnes environ de sable et de verre selon les courbes 60, 61 et 62 a été mélangé avec 210 kg environ de ciment Portland et à la quantité d'eau normalement acceptée selon les techniques d'essai d'humidité classiques; ce mélange a été brassé dans un appareillage classique et moulé en blocs de béton classiques, dans cet exemple de parpaings de 15 cm d'épaisseur,et on l'a laissé prendre. Vingt-huit jours après, la contrainte maximale de compression (sur la surface nette) a été trouvée égale à 102 kg/cm 2; un parpaing de béton classique de la technique antérieure, dépourvu de verre, c'està-dire à i001 de sable, gravier et fragments de roche selon'la courbe 50, présentait une contrainte maximale de compression de 70 kg/cm2. D'autre essais ont été effectués en modifiant la teneur en verre du bloc par rapport à sa teneur en sable et en gravier, la distribution granulométrique du verre étant maintenue en accord avec les courbes 61 et 62. On a obtenu les résultats suivants, l'essai nO 3 étant identique à celui exposé précédemment. N" d'essais 1 2 3 4 5 Pourcentage en poids du verre dans le mélange 15% 15% 50X 10% 20X (eau exclue) Résistance à la 2 compression (kg/cm- ) 85,5 87 102 73,5 97 (après-28 jours) Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un bloc ou parpaing de béton, notamment pour la construction, caractérisé en ce qu'il consiste successivement à t a) choisir des~-fragments de verre présentant une granulométrie comprise entre 1/2 pouce et. le tamis n" 50, celle-ci étant définie par le nombre maximum émailles par pouce anglais (2 cm 54)-d'un tamis laissant passer ces fragments; b) mélanger les fragments de verre choisis au stade a) avec du ciment de Portland, de l'eau et du sable ou du gravier, de manière que le poids du verre représente O à 606du poids de ce mélange, eau exclue; c) comprimer le mélange obtenu au stade b) pour lui donner une forme définie. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la granulométrie choisie'au stade a) pour les particules de verre est comprise entre. 3/8 de pouce et le tamis n" 30. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la granulométrie choisie au stade a) est comprise entre les tamis 4 et 30. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'au stade b) on mélange des particules verre à un agrégat de sable et de gravier, dans des proportions relatives allant de 10 à 50% pour le verre et de 90 à 50% pour l'agrégat. 5. Procédé selon lrune quelconque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que les quantités de verre et d'agrégat mélangées sont égales-en poids. 6. Bloc ou parpaing de béton contenant du verre, constitué à partir de particules et fragments de verre, d 'un agrégat de sable et gravier et de ciment, caractérisé en ce que les particules de verre ont une granulométrie comprise entre 1/2 pouce et le tamis ne 50 et un pourcentage en poids dans le bloc compris entre O et 50%. 7. Bloc ou parpaing selon la revendication 6, caractérisé en ce que la majeure partie,en poids,des particules de verre sont des fragments de granulométrie comprise entre 4 et30. 8. Bloc ou parpaing selon la revendication 6, caractérisé en ce que les particules de verre constituent, en poids, 10 à 50X du bloc. 9. Bloc ou parpaing selon la revendication 6, caractérisé en ce que les particules deverreconstituent, en poids, 50% du bloc. 10. Bloc ou parpaing selon l'une quelconque des revendications 6, 7 et 8, caractérisé en ce que les particules de verre sont colorées. 11. Bloc ou parpaing selon l'une quelconque des revendications 6, 7 et 9, caractérisé en ce que l'une au moins des surfaces du bloc est lisse. 12. Bloc ou parpaing selon l'une quelconque des revendications 6, 7 et 9, caractérisé en ce que l'une au moins des surfaces du bloc est finement polie.