Brevet FR2276277A1 — publié le 19760123

La présente invention concerne un matériau combinant une excel- lente résistance à l'incendie avec de bonnes propriétés d'isolement thermique et acoustique, ainsi que les applications de ce matériau notamment dans le domaine de la construction. Des matériaux présentant ces propriétés à un degré plus ou moins élevé et spécialement destinés à la construction sont le plâtre, ainsi que divers agglomérés, notamment à base d'amiante, de laine de verre ou de roche, de fibres minérales, de bois ou de matières plastiques cellulaires. La plupart de ces matériaux connus offrent divers inconvénients; leur densité est généralement assez élevée, notablement supérieure à 1 et leur résistance à l'incendie est généralement inférieure aux normes de sécurité en ce qui concerne notamment la stabilité au feu, la fonction "pare-flaimes" et la fonction "coupe-feu à n heures". Le conglomérat, notamment à usage de matériau de construction, selon la présente invention, est constitué essentielle ent par un ciment et des additifs, et il est caractérisé en ce que l'un au moins des additifs est formé par des grains de liège convenablement traités, c'est-à-dire préalablement lavés, séchés, puis épurés. Sur les agglomérés utilisés jusqu'à présent pour la construction, le matériau selon la présente invention offre les importants avantages suivants : selon la proportion de grains de liège qu'il renferme sa densité peut être considérablement réduite, et vême abaissée en-dessous de 1, sans que sa résistance mécanique cesse d'être acceptable pour les applications consi- dérées ; comme le liège qu'il renferme le conglomérat selon la présente invention est pratiquement incombustible, et il satisfait aux normes de sécurité en ce qui concerne notamment la stabilité au feu, l'absence de dégage en* de gaz, la fonction "pare-flazes" et la fonction "coupe-feu à 6 heures" ; contenant du liège, ledit conglomérat est un excellent isolant acoustique et thermique ; enfin, il est aisé de le colorer dans la masse, pour lui conférer un aspect décoratif. Une forme de réalisation préférée du conglomérat selon la présente invention comprend a) du ciment en poudre dont la granulométrie s'étend entre une limite inf4- rieure D1 et une limite supérieure D2, b) des grains de liège, traités, dont la granulométrie s'étend au-dessus d'une limite inférieure D3, elle-meme supérieure à Da, c) une première charge pulvérulente, telle que de la calcite ou de la farine de liège, dont la granulométrie couvre au moins l'intervalle entre D2 et D3, et d) une deuxième charge pulvérulente, telle qu'un colorant minéral ou une autre poudre très fine, dont la granulométrie s'étend en-dessous d'une limite supérieure, au moins égaie à D1. La composition de ce dernier conglomérat est donc telle que sa granulométrie "globale", c'est-à-dire tenant compte de tous ses constituants, s'étend sans discontinuité depuis la limite supérieure de la granulométrie des grains de liège, par exemple quelques millimètres, jusqu'à la limite inférieure de la granulométrie de la deuxième charge, par exemple quelques dixièmes de microns ; cette continuité de la "granulométrie globale" assure une parfaite liaison entre les grains de liège et les grains de ciment, dont les dimensions estrêiess peuvent être notablement différentes (par exemple 10 microns pour les plus petits grains de ciment et 2 me pour les plus gros grains de liège) ; par suite ses deux constituants principaux étant parfaitement liés entre eux par les grains des première et seconde charges, le conglomérat selon la présente invention offre une très grande stabilité et d'excellentes propriétés mécaniques, en raison de l'absence quasi totale, dans ledit conglomérat, de trous, criques, alvéoles ou cavités qui constitueraient autant d'amorces de rupture. Le conglomérat selon la présente invention peut être utilisé pour fabriquer des éléments de construction très divers, mettant à profit ses différentes qualités ci-dessus énumérées, notamment des panneaux, rideaux, cloisons, plafonds, planchers , poutres, dalles, chapes, moulures, canalisations, garnissages calorifuges, etc., et cela en recourant aux procédés de fabrication applicables aux bétons et agglomérés t moulage, surmoulage, projection, injection, vibrage et pervibrage ; tous ces éléments de construction peuvent être également munis d'armatures, dans la mesure précisément où le conglomérat selon la présente invention adhère parfaitement b l'acier, notamment lorsqu'il présente une granulométrie "continue".La présente invention permet en particulier de réaliser des poutres armées qui sont aussi résistantes et beaucoup plus légères que les poutres en béton ordinaire armé combinées avec d'autres éléments de construction, eus eus en conglomérat selon la présente invention ; ces poutres araées peuvent être utilisées pour des planchers-plafonds, de densité très réduite, qui assurent un isolement acoustique et une résistance à l'incendie considérablement accrus. À titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré achéati- quement au dessin annexé plusieurs formes de réalisation de l'invention et de ses applications. - La figure 1 représente la courbe de granulométrie d'un agrégat de liège destiné à entrer dans la composition d'un conglomérat selon la présente invention. - La figure 2 représente les courbes de granulométrie du ciment et des deux charges, ou fillers, du même conglomérat selon la présente invention. - La figure 3 représente en élévation et en coupe transversale une partie d'une poutrelle métallique à section en T. - La figure 4 représente en élévation et en coupe transversale une partie de l'armature d'une poutre selon la présente invention. - La figure 5 est une coupe transversale d'un plancher-plafond selon la pré- sente invention. Un exemple de composition pour la préparation d'un conglomérat selon la présente invention est le suivant 1 volume d'un ciment tel que GLg 325 ou CPÂ 400, selon que l'on désire un conglomérat de couleur foncée, notaient grise, ou de couleur claire, notamment de teinte pastel ; la granulométrie de ce ciment, repre- sentée par l'arc de courbe en trait interrompu sur la figure 2, s'étend par exemple de 16 à 80 P environ. 1 volume de grains de liège, préalablement traités, c'est-à-dire lavés, séchés, puis épurés, par exemple par décantation ou centrifugation ; la granulométrie de cet agrégat de liège représentée par la courbe de la figure 1, est par exemple la suivante :: 99 % des grains passent au tamis de 2 mm, 95 % " " de 1 n, 75 % n " de 0,5 n, 50 % n " de 0,3 bora, 20 % des grains passent au tamis de 0,2 a, 4 % n O, 1 mi, cet agrégat de liège contient donc des proportions négligeables de grains ayant des dimensions respectives supérieures à 2 a et inférieures à 100 fila ; la quantité de cet agrégat de liège peut entre augmentée jusqu'à 2 volumes, pour conférer au conglomérat final de meilleures propriétés d'isolement thermique et acous tique, mais cela au détriment de sa résistance mécanique et de son prix de revient 0,04 à 0,06 volume de calcite ou de farine de liège, dont la granulométrie s'étend par exemple de 40 à 400,n, de manière que la granulo pétrie de cette première charge pulvérulente courre très large ment l'intervalle entre les dimensions respectives des plus gros grains de ciment (80 m) et des plus petits grains de l'agrégat de liège (100 m), comme visible en trait plein sur la figure 2 ;; l'emploi de calcite permet notaient de conférer au conglomérat final une résistance mécanique à la compression aussi élevée que 100 W cs2 ; 0,02 à 0,04 volume d'un colorant minéral ou d'une autre poudre très fine, dont la granulométrie s'étend par exemple de 16 à 0,10 Çn, comme indiqué en trait plein sur la figure 2 (superfiliere) ; la grenu- lométrie de cette seconde charge est donc choisie de manière à se raccorder" exactement avec celle du ciment (de 16 à 80 m) nais elle pourrait aussi s'étendre jusqu'à une limite supérieure, elle-même supérieure à la dimension des plus petits grains de ciment ; 0,4 à 0,6 volume d'eau propre. Le procédé de fabrication du conglomérat selon la présente inven- tion à partir de la composition ci-dessus est le suivant : d'une part on mélange la première et la deuxième charges pulvérulentes en les délayant dans une petite fraction de la quantité d'eau prévue, en malaxant, de manière à obtenir une pftte très compacte. D'autre part on mélange le ciment avec l'agré- gat de liège, sans utiliser d'eau. On réunit ensuite ce dernier mélange avec la pâte compacte en ajoutant la fraction résiduelle de la quantité d'eau prévue, de manière à obtenir un conglomérat pâteux présentant la consistance nécessaire pour l'emploi prévu. On va décrire à titre d'exemple la fabrication d'une poutre armée selon la présente invention : comme illustré sur la figure 3, on découpe tout d'abord longitudinalement l'sue pleine d'une poutrelle métallique à section en T, suivant une ligne 0-1-2-3-4-5-6-7-8, formant des créneaux trapé soidaux (ou éventuellement rectangulaires) ; on rapproche ensuite les deux éléments ainsi découpés dans la poutrelle en T comme illustré sur la partie gauche de la figure 4, c'est-à-dire de manière à faire coTncider les sorbets de leurs créneaux respectifs ; on assemble enfin les deux éléments de poutrelle ainsi rapprochés, en soudant entre eux les sommets de leurs créneaux respectifs ; ces soudures devant entre soumises seulement à de faibles contraintes, du fait qu'elles se trouveront sur l'axe neutre de la poutrelle définitive, lesdites soudures peuvent être de simples collages. La poutrelle ainsi obtenue (figure 4) présente le mêse poids que la poutrelle initiale, à Bme pleine (figure 3), mais le mwant dtinertie et par suite la résistance de son fine, sont accrus par la rangée longitudinale d'évidements polygonaux (ou éventuellement rectangulaires). Conne indiqué en pointillé sur la partie droite de la figure 4 la poutrelle ainsi obtenue est ensuite enrobée avec du conglomérat selon la présente invention, par exemple par moulage ou injec- tion, puis éventuellement vibrage ou pervibrage. La poutre armée ainsi obtenue est à peine plus lourde que son armature métallique, à section en T ; l'adhérence du conglomérat à l'armature formée par la poutrelle est accrue par sa pénétration dans les évidements de l'Eme de ladite poutrelle ; la résistance à l'incendie de la poutre armée est considérable. Le plancher-plafond selon la présente invention, qui est illustre en coupe sur la figure 5, est constitué essentiellement par des poutres armées parallèles, telles que 1, du type illustré sur la figure 4, des hourdis 2, insérés transversalement entre les poutres telles que 1,des dalles 3 supportées par les poutres t et les hourdis 2, ainsi qu'un enduit 4 ou un faux-plafond, suspendu auxdites poutres t et aurdits hourdis 2. Les dalles 3 peuvent être remplacées par une chape continue, moyennant une obturation des intervalles subsistant entre les poutres 1 et les hourdis 2 avec un matériau de remplissage approprié. Les hourdis 2, les dalles 3, ou la chape qui les remplace, ainsi que l'enduit 4 ou le faux-plafond, peuvent être constitués en matériaux traditionnels tels que béton, agglomérés, plate, mais ils sont de préférence également constitués par du conglomérat selon la présente invention ; dans ce dernier cas, on obtient un plancher-plafond particulièrement léger, résistant parfaitement à l'incendie et offrant d'excellentes propriétés d'isolement acoustique et thermique. REVENDICATIONS 1 ) Conglomérat, notamment à usage de matériau de construction, constitué essentiellement par un ciment et des additifs, caractérisé en ce que l'un au moins des additifs est formé par des grains de liège, convena- blement traités, c'est-à-dire préalablement lavés, séchés, puis épurés. 20) Conglomérat suivent la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend, en plus de ciment en poudre, dont la granulométrie stétend entre une limite inférieure D1 et une limite supérieure D2, des grains de liège traités dont la granulométrie s'étend au-dessus d'une limite inférieure D3, elle-meme supérieure à D2, une première charge pulvérulente telle que de la calcite ou de la farine de liège, dont la granulométrie couvre au moins l'intervalle entre D2 et D3, et une deuxième charge pulvérulente telle qu'un colorant minéral ou une autre poudre très fine, dont la granulométrie s'étend en-dessous d'une limite supérieure, au moins égale à D1. 30) Composition pour la préparation d'un conglomérat suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend : t volume d'un ciment tel que CLK 325 ou CPÂ 400, dont la granalométrie s'étend par exemple de D1 = 16 m à D2 = 80 m environ ; 1 à2 volumes de grains de liège traités, dont la granulométrie s'étend par exemple au-dessus de D3 = 100 m ; 0,04 à 0,06 volume de calcite ou de farine de liège dont la granulométrie s' étend par exemple de 40 à 400 m ; 0,02 à 0,04 volume d'un colorant minéral ou d'une autre poudre très fine, dont la granulométrie s'étend par exemple de 16 m à 0,10 ta 0,4 à 0,6 volume d'eau propre. 40) Procédé de préparation d'un conglomérat suivant la revendi- cation 2, caractérisé en ce qu'il consiste à mélanger, d'une part, la première et la deuxième charges pulvérulentes en les délayant dans un peu d'eau et en malaxant de manière à obtenir une patte très compacte, d'autre part le ciment et les grains de liège, puis à réunir ce dernier mélange avec la ptte compacte en ajoutant une quantité d'eau appropriée pour obtenir la consistance nécessaire. 5 ) Eléments de construction tels que panneaux, rideaux, cloisons, plafonds, planchers, poutres, dalles, chapes, moulures, canali- sations, garnissages calorifuges, caractérisés en ce qu'ils sont formés essentiellement par un conglomérat, dans lequel est éventuellement noyée au moins une armature, et qui est constitué essentiellement par un ciment et des additifs, dont l'un au moins est formé par des grains de liège conve noblement traités. 6 ) Poutre armée suivant la revendication 5, caractérisée en ce que son armature est formée par une poutrelle métallique à section en T, dont l'aie est renforcée par une rangée longitudinale d'évidements, par exemple polygonaux, et qui peut outre obtenue en découpant longitudinalement 1 'aie pleine d'une poutrelle en T suivant une ligne formant des créneaux rectangulaires ou trapézoTdaux, puis en soudant l'un à l'autre les deux lé entes ainsi découpés dans ladite poutrelle, au niveau des sommets de leurs créneaux respectifs. 70) Plancher-plafond, constitué essentiellement par des poutres armées parallèles, des hourdis insérés transversalement entre lesdites poutres, dea dalles ou une chape supportées par lesdits poutres et hourdis ainsi qu'un enduit ou un faur-plafond, suspendu audits poutres et hourdis caractérisé en ce que les poutres ainsi éventuellement que les hourdis, les dalles ou la chape, enduit ou le faux-plafond sont formés essontiell-ent par un conglomérat, qui est constitué par un ciment et do. additifs, dont l'un au moins est formé par des grains de liège convenablement traités.