Brevet FR2317249A1 — publié le 19770204

Ltinvention a pour objet un procédé pour la fabrication d'agglomérés à base de ciment, et en particulier d'agglomérés allégés. I1 est courant de réaliser des produits préfa- briqués à base d'un liant, tel le ciment ou le plate, auquel sont ajoutés, en guise de charge, des granulats en matériau léger,coxpatible avec le liant, de manière à obtenir des produits ayant un poids spécifique inférieur à celui des bétons traditionnels. Ces produits allégés, par exemple sous forme de briques perforées, placues armées et articles similaires, se prêtent assez bien à la construction dans les bâtiments d'élévents non porteurs. En général, la charge à faible densité servant pour ce type de produits en béton se compose de matériaux choisis à cause de leur résistance, de leur faible poids et surtout de leur bonne compatibilité avec le liant : cette dernière qualité exige en particulier que la charge n'influe pas sur la prise du liant et que, au contraire, elle soit d'une nature à permettre une bonne adhérence du liant et de la charge. Si cette compatibilité n'existe pas, on ne peut réaliser que des produits assez fragiles, se fissurant facilelent, qui ne peuvent pas être utilisés dans le bttiment. Les matériaux de charge actuellement employés sont très chers, fabriqués avec des installations particulirement onéreuses et avec des substances de départ d'un prix relativement élevé. Cela constitue un obstacle à la large diffusion des produits préfabriqués A base de ciment du type allégé, qui, outre leur faible poids, présentent d'antres avantages, par exe'iplé leurs ptopri'é'te d'isulation tEerSique et acoustique. Le but principal de l'invention est de rendre aptes à constituer des charges pour servir dans des produits à base de ciment même des substances qui étaient considérées Jusqu'ici comme inutilisables pour cet emploi et qui sont disponibles en grandes quantités et à tin bats prix. On sait, par exemple, que les machines à fabriquer le papier donnent un résidu aqueux dans lequel se trouvent des substances employées pour la fabrication même mais sous une forme telle que leur élimination est indispensable. Les résidus des papeteries contiennent, entre autres, des quantités importantes de fibres cellulosiques courtes, dont les dimensions ne permettent pas de les utiliser comme composantes du papier. Ces fibres sont évacuées avec de l'eau en même temps que d'autres substances employées dans la fabrication du papier, en particulier du kaolin et dés substances colloidales diverses. Les déchets des papeteries ne trouvent actuellement aucun emploi utile, et leur élimination pose, au contraire, des problèmes non négligeables. Or, le faible poids spécifique de ces matières a suggéré un emploi consistant à les incorporer dans des produits préfabriqués à base de ciment, en tant que charges à faible densité. Cependant, il a été démontré que, tels quels, les résidus des papeteries n'étaient pas compatibles avec les liants utilisés couramment; leur présente sous forme de-charge dispersée conduit à l'obtention de produits dont la résistance à la fissuration est absolument insuffisante. L'invention a pour but de surmonter cette difficulté et propose donc un procédé de fabrication permettant d'obtenir des produits à base de ciment solides et légers dans lesquels le matériau de charge est pourtant, en lui-m8me, un matériau non compatible avec le liant type ciment. On atteint ce but, selon l'invention, de la façon suivante : on traite le matériau solide, même avec une forte teneur en eau, avec de la chaux afin de produire la salification des substances solubles et la stérilisation des fermentations; on ajoute au matériau salifié une première quantité de liant du type du ciment, de manière à former des granulats avec le matériau ainsi traité, et on fait sécher ces granulats pour obtenir la prise du liant; on fabiique des produits avec un deuxième liant du type du ciment dans lequel ces granulats sont dispersés comme charge. I1 a été possible, grâce a ce procédé, d'utiliser les déchets de centrifugation des papeteries pour obtenir des produits d'une solidité surprenante et d'une grande légèreté. Un matériau analogue a été obtenu avec des déchets solides urbains. Les substances qui ne risquent pas de donner des fermentations putrides, telles que la farine de bois, les écorces pulvérisées, la balle de blé, etc.., peuvent ne pas avoir besoin. du traitement à la chaux. La matière fibreuse, après salification de ses composants, permet d'obtenir des granulats qui présentent déjà une consistance appréciable et dans lesquels la matière de charge est entièrement enrobée; par conséquent, la charge ne pouvant avoir aucune action ultérieure sur le liant et la prise finale du produit ne subit aucune influence du fait de cette charge En choisissant convenablement le premier liant des granulats et le deuxième liant du produit, on peut obtenir une cohésion optimale du deuxième liant et des granulats) Bien entendu, les deux liants du type du ciment peuvent être identiques. On donnera maintenant un exemple pratique de mise en oeuvre de l'invention, pour mieux faire apprécier ses caractéristiques essentielles et ses prineipanx avantages. On a utilisé un matériau léger de charge essentiellement formé par des déchets de centrifugation de papeterie, dont la composition approximative était la suivante : Fibres de cellulose 10 % Agglomérés fibreux de bois (pSte mécanique de bois) 30 % Farines non classées de bois et de cellulose 55 % Lignines sulfonées, résidus solides, pentoses, mucilages, charges bactériennes La teneur en eau était de 70%. On y a aåouté, comme salifiant, de la chaux hydratée en proportion de 50 k v s3 et comme liant du ciment Portland en proportion de 200 k #X3. Le mélange a été envoyé 9 un malaxeur et on a obtenu, pour 60%, des granulats de 10 n en moyenne, ainsi que des granulats de dimensions plus faible. Les granulats ont subi ne maturation pendant 20-25 Jours à la température ambiante et & l'humidité ambiante. Les principales caractéristiques des granulats après la prise étaient couleur gris ciment, état entre le carton-pâte et le plâtre, très légers avec un poids spécifique de 0,8 environ. On les a mélangés à un liant constitué par du ciment Portland en proportion de 200 kg/ii3 et avec de l'eau en proportion de 3o'. Le mélange a été mis dans une machine à blocs et on a obtenu des blocs préfabriqués de 20x20O mm et de 12z20x40min. Après une maturation de 25 jours, on a relevé les caractéristiques du produit. Les résultats ont été les suivants : 12x20x40 mi, 7 kg, (béton correspondant 14 kg) Caractéristiques ciment et bois. On peut y planter des clous et y visser des vis. Ce matériau est élastique, isolant thermique et acoustique. Il résiste aux coups forts et n'est pas fragile. La description donnée ci-dessus du procédé a été faite simplement à titre d'exemple; on peut donc apporter â cette réalisation toutes les modifications et variantes permettant d'atteindre les résultats prévus. Les mêmes essais ont été effectués è partir de déchets solides urbains et on obtens des produits similaires à ceux qui viennent d'être décrits. Bes liants du type du ciment peuvent, en particulier, titre choisis parmi ceux qu'on utilise normalement dans le bâtiment, parmi les ciments et les chaux et leurs mélanges, ou les plâtres. On n'exclut pas, bien entendu, la présence de charges habituelles additionnelles, en plus de la charge légère proposée par l'invention, afin de donner aux produits les caractéristiques mécaniques particulières qu'il est possible d'obtenir selon le type de charge utilisé. 'agglomération et la granulation de la charge légère peut Qtre réalisée par des procédés classiques, ou bien en utilisant une machine à malaxer et à granuler spéciale. REVENI)ICÂTIONS f. Procédé pour la fabrication d'agglomérés a base de ciment et d'une charge, caractérisé par le fait qu'il comprend les phases suivantes : on traite le matériau solide devant constituer une partie au moins de la charge en dispersion -aqueuse avec une substance salifiante pour obtenir la salification des substances solubles et la stérilisation des causes de fermentation, on ajoute au matériau salifié une première quantité de liant du type du ciment, on forme des granulats avec le matériau ainsi traité, on fait sécher-ces granulats pour obtenir la prise du liant, on fabrique des produits avec undeuxième liant2eype du ciment dans lequel on disperse, en guise de charge, lesdits granulats. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la substance salifiante est de la chaux. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le matériau de charge est constitué, au moins en partie, par des fibres cellulosiques. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le liant de structure est ajouté pendant la deuxième phase de la fabrication. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on donne aux granulats des dimensions allant de O à 20 mi de diamètre.