Brevet FR2281473A1 — publié le 19760305

L'invention concerne une brique de cheminée, qui comporte une chape extérieure en béton spécial, un carneau de fumées résistant au feu, disposé concentriquement b la chape extérieure et formé d'une masse ré frac taire, ainsi qu'une paroi isolante en un matériau inorganique stable au feu, placée entre la chape extérieure et le carneau de fumées, à distance de l'une et de l'autre. Les cheminées domestiques sont habituellement maçonnées ou édifiées à partir d'éléments individuels superposés plus ou moins longs, ou de tronçons en briques des formes les plus variées. En raison de la température élevée des gaz de fumée, leur partie intérieure constituant le carneau doit autre formée d'un matériau particulièrement réfractaire, par exemple de chamotte, tandis que la chape extérieure doit s'échauffer le moins possible. A cet effet, le carneau intérieur est placé à distance de la chape extérieure ; l'intervalle est souvent comblé, notamment au montage, d'un matériau calorifuge, ce qui prend beaucoup de temps lors de la construction et n'est pas très avantageux sur le plan de la précision des dimensions et de 1' iso- lation thermique. La présente invention a pour but de fournir une brique de cheminée, qui est exempte des inconvénients précités et peut être, de plus, fabriquée et aménée sur le chantier sous la forme d'une pièce moulée unique. Dans ce but, la brique de cheminée faisant l'objet de l'invention est caractérisée en ce que la chape extérieure forme une seule pièce moulée avec le carneau de rusées et en ce qu'il est prévu, dans la zone de transition entre la chape extérieure et le carneau de fumées, un certain nombre d'évidements pour, d'une part, conférer à la brique de cheminée la résistance nécessaire à son transport et, d'autre part, offrir à la zone de transition précitée la possibilité dense détacher de la chape extérieure et du carneau de fumées, après ltédifi- cation de la cheminée, par suite des coefficients de dilatation différents de leurs matériaux. Les intervalles entre la chape extérieure tubulaire, la paroi isolante et le carneau de fumées peuvent Entre remplis avantageusement de vermiculite, d'argile boursouflée, de perlite, ou d'un matériau isolant stable au feu, formé d'un mélange lié contenant au moins l'un de ces constituants. Dans une forme de réalisation particulière, la chape extérieure est réalisée de préférence en béton de briques concassées, le carneau de fumées en béton de chamotte et la paroi isolante en laine de roche. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une brique de cheminée de ce type. Conformément à l'invention, ce procédé est caractérisé en ce que, dans un moule muni de deux noyaux annulaires pour la formation des intervalles entre la chape extérieure, la paroi isolante et le carneau de fumées, est insérée, d'abord, une plaque d'assise et, sur celle-ci, entre les noyaux, au moins une plaque d'un matériau inorganique stable au feu formant la paroi isolante, en ce que les deux intervalles annulaires limitant les noyaux de 1'exté- rieur sont remplis et vibrés, et en ce que, sur le tout, est appliqué ensuite un organe de charge pourvu d'éléments de perforation, l'ensemble de la brique de cheminée remplie étant alors vibré, puis retiré du moule sur la plaque d'assise précitée. Il est judicieux de remplir en premier lieu l'intervalle annulaire intérieur et ensuite l'intervalle annulaire extérieur. Par ce moyen, on obtient que le carneau de fumées soumis aux contraintes les plus fortes soit vibré un peu plus longtemps et possède, de ce fait, une compacité et une résistance légèrement supérieures. Si le procédé est mis en oeuvre pour fabriquer une brique de cheminée de section carrée ou rectangulaire, il est avantageux d'insérer entre les noyaux précités quatre plaques isolantes d'égales dimensions à angle droit l'une par rapport à l'autre. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente schématiquement en perspective une brique de cheminée selon l'invention; la figure 2 est une coupe partielle de la brique de cheminée, le long de la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 est une vue en plan, correspondante. La brique de cheminée 1, de section rectangulaire ou carrée par exemple, comprend, vue en coupe verticale, une chape extérieure 2 en béton de briques concassées et une pièce tubulaire intérieure 3 en béton de chamotte réfractaire, qui forme le carneau de fumées et est à même de supporter les températures relativement élevées régnant dans la cheminée. Pour obtenir une isolation thermique aussi efficace que possible, il est prévu, entre la chape 2 et le carneau 3, une paroi isolante tubulaire 4 en laine de roche, distante des deux éléments précités. Pour fixer la paroi isolante et améliorer l'isolation, les intervalles 5 sont remplis d'une masse liée de vermiculite, d'argile boursouflée ou de perlite, ou encore d'un autre matériau inorganique stable au feu. A l'extrémité supérieure 6 (figure 2), le carneau de fumées3 et la chape 2 sont légèrement plus épais et y forment un pont périphérique, par lequel les deux matériaux différents, à savoir le béton de briques concassées extérieur et le béton de chamotte réfractaire intérieur, sont réunis entre eux, de sorte que les éléments 2 et 3 constituent une seule pièce. Dans la zone de transition entre les éléments 2 et 3 sont disposées de nombreuses perforations 7 (figure 2) réparties sur tout le pour- tour, de sorte que l'emplacement de jonction 6 est affaibli, ce qui favorise la séparation à cet endroit sous l'effet d'une forte contrainte thermique. En vue de faciliter le centrage des plaques de laine de roche lors de la fabrication des briques, il est prévu comme d'habitude des talons de guidage 5a façonnés sur toute la hauteur. Au-dessus de la zone de transition 6 entre la chape 2 et le carneau de fumées 3 est pratiquée, sur tout le pourtour, une entaille 8, destinée à faciliter encore davantage la rupture à cet emplacement sous l'effet des tensions thermiques prenant naissance. Pour éviter que du mortier pénètre dans les perforations 7 et les empêche de remplir leur fonction, toutes les perforations sont comblées préalablement d'un matériau réfractaire, par exemple de chamotte broyée et leurs ouvertures supérieures sont ensuite fermées au moyen d'une mince couche de mortier, d'une bande adhésive, ou d'une autre manière. En usine, l'entaille 8 est remplie ultérieurement d'un mastic pour joints spécial. Il y a lieu de préciser ici que le terme Béton", utilisé dans la présente description et dans les revendications, inclut également les bétons spéciaux couramment employés dans la construction des cheminées, tels que le béton de briques concassées, le béton d'argile boursouflée, le béton de laitier de haut-fourneau, ainsi que des mélanges quelconques de ces bétons. La masse réfractaire servant à la fabrication du carneau de fumées peut être, par exemple, du béton de chamotte et est formée dans ce cas de chamotte broyée et de ciment réfractaire. Toutefois, la chamotte broyée pourrait être remplacée par de la sillimanite,du corindon ou un autre matériau approprié. Le terme réfractaire't groupe donc toutes les matières premières réfractaires et leurs mélanges, susceptibles d'être additionnés de ciment réfractaire ou de liants organiques ou inorganiques et d'être moulés à la forme voulue. Pour fabriquer la brique de cheminée décrite, an utilise un moule comportant deux noyaux annulaires pour la formation des intervalles annulaires 5 entre la chape 2, la paroi isolante 4 et le carneau de fumées 3. Après avoir posé un châssis-support sur le fond de ce moule, on insère la paroi isolante 4 dans l'espace subsistant entre les deux noyaux. Pour une brique de cheminée de section carrée ou rectangulaire, on utilise avantageusement à cet effet quatre plaques d'égales dimensions, préalablement découpées sur mesure, de laine de roche ou d'un autre matériau inorganique résistant au feu. Sur l'intervalle annulaire extérieur correspondant à la chape 2, on pose alors un couvercle et lton introduit ensuite la masse réfractaire du carneau de fumées, qu'on fait vibrer.Après cette opération, on recouvre le carneau de fumées d'un disque annulaire de forme correspondante et l'on remplit l'espace prévu pour la chape 2; on fait ensuite vibrer pareillement cet ensemble. En pratique, il s'est avéré judicieux de remplir d'abord le carneau de fumées 3, puis la chape 2, car, de cette manière, le carneau de fumées 3 soumis aux contraintes les plus fortes est vibré une fois de plus. Sur le moule rempli on pose alors un couvercle de charge, de la face inférieure duquel font saillie vers le bas, dans la zone de l'emplacement de transition annulaire 6, de nombreux éléments de perforation en forme de broches. Les éléments ressortant passant le cas échéant de l'emplacement de transition 6 s'enfoncent à travers la paroi isolante 4 relativement molle. Après avoir vibré encore une fois toute la masse déversée, on peut retirer du moule la brique de cheminée sur le châssis-support précité. Moyennant l'utilisation de dispositifs de chargement appropriés, on pourrait également remplir simultanément les deux intervalles annulaires 5. Les intervalles annulaires 5 entre la chape 2, la paroi isolante 4 et le carneau de fumées 3, peuvent être remplis de vermiculite, d'argile boursouflée, de perlite ou d'un mélange lié d'un matériau isolant stable au feu, formé de l'un au moins de ces constituants a Comme le montre la vue en plan de la figure 3, il est prévu un certain nombre de nervures sa façonnées sur toute la hauteur de la brique de part et d'autre des plaques isolantes. Ces nervures 5a servent à la fixation des plaques isolantes et de façon générale au raidissage, ainsi qu'au renforcement du carneau de fumées et de la chape. La chape 2 et le carneau de fumées 3 possèdent de faibles coefficients de dilatation par suite de la nature des matériaux choisis et du mode de compression. Les deux matériaux sont choisis en outre de façon que leurs coefficients de dilatation ne soient que légèrement différents. REVENDICATIONS 1.- Brique de cheminée comportant une chape en béton, un carneau de fumées disposé à l'intérieur de la chape et formé d'une masse réfractaire, ainsi qu'une paroi isolante en un matériau inorganique stable au feu, placée entre la chape et le carneau de fumées à distance de l'une et de l'autre, ladite brique étant caractérisée en ce que la chape (2) forme une seule pièce moulée avec le carneau de fumées (3) et en ce qu'il est prévu, dans la zone de transition (6) entre la chape et le carneau de fumées, un certain nombre d'évidements (7) pour, d'une part, conférer à la brique de cheminée la résistance nécessaire à son transport et, d'autre part, offrir à la zone de transition précitée (6) la possibilité de se détacher de la chape et du carneau de fumées, après l'édification de la cheminée, par suite des coefficients de dilatation différents de leurs matériaux. 2.- Brique de cheminée suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les intervalles entre la chape (2), la paroi isolante (4) et le carneau de fumées (3) sont remplis de vermiculite, d'argile boursouflée, de perlite ou d'un mélange, de préférence lié, formé d'au moins deux de ces constituants. 3.- Brique de cheminée suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la chape(2)est réalisée en béton de briques concassées, le carneau de fumée (3) en béton de chamotte et la paroi isolante (4) en laine de roche. 4.- Procédé pour la fabrication d'une brique de cheminée suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, dans un moule muni de deux noyaux annulaires pour la formation, des intervalles entre la chape, la paroi isolante et le carneau de fumées, est insérée d'abord une plaque d'assise et, sur celle-ci, entre les noyaux, au moins une plaque d'un matériau inorganique stable au feu formant la paroi isolante, en ce que les deux intervalles annulaires limitant les noyaux de ltexté- rieur sont remplis et vibrés, et en ce que, sur le tout, est appliqué ensuite un organe de charge pourvu d'éléments de perforation, l'ensemble du moule rempli étant alors vibré et la brique de cheminée retirée du moule sur la plaque d'assise précitée. 5.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que l'intervalle annulaire intérieur est rempli en premier lieu et l'intervalle annulaire extérieur ensuite. 6.- Procédé suivant la revendication 4 pour la fabrication d'une brique de cheminée de section carrée ou rectangulaire, caractérisé en ce qu'entre les noyaux sont insérées quatres plaques en laine de roche d'égales dimensions, à angle droit l'une par rapport à l'autre. 7.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les intervalles annulaires sont remplis successivement dans le temps, l'un deux étant fermé d'un couvercle au cours du remplissage de l'autre.