Brevet FR2294835A1 — publié le 19760716

La présente invention Se rapporte à un matériau à structure cellulaire, ainsi qu'à un procédé de fabrication de ce dernier. Le matériau à structure cellulaire selon l'invention est caractérisé en ce qu'il se compose de cellules sphériques conti gEës eiprisonnées dans une lasse faisant prise et servant de lien à l'ensemble. Le procédé de fabrication de ce matériau consistera à utiliser des éléments sphériques disposés en sorte d'être en contact les uns avec les autres, et à les entourer d 'un lien fluide ou pateux susceptible de remplir les espaces subsistants entre ces derniers et de s'y solidifier. liin de donner une idée générale de ce que l'on veut obtenir, la Fig. 1 du dessin annexé montre une coupe à travers un bloc d'un matériau selon l'invention, permettant d'apercevoir les cellules sphériques contiguës 1 entre lesquelles apparat la lasse 2 solidifiée. Pour le surplus, le dessin sert à expliquer trois iodes de procédés donnés à titre d'exemple, chacune de ses trois figures représentant une coupe transversale partielle d'un exemple Ainsi, pour obtenir le bloc selon l'exemple de la Fi6. 1, comme il a été dit plus haut, on fera usage d'un moule corres- pondant 3, dans lequel on versera les corps sphériques t, qui se mettront d'eux-mêmes en position, puis remplira les interstices 2 d'une masse fluide ou piteuse susceptible de se solidifier. Dans le cas de l'exemple de la Fig. 2, il s'agirait d'obtenir un corps plat, un plateau. Par le me^ne procédé, on disposera les corps sphériques 4 côte à côte sur une plaque support 5 et on coulera la masse 6, qu'on laissera se solidifier après avoir recouvert le tout d'une seconde plaque 7. Les plaques 5 et 6 feront alors de préférence partie du plateau ainsi obtenu. La Fig. 3 montre enfin que, dans n'importe quel cas, on pourrait prévoir que les corps sphériques externes 8 émergent partiellement de la masse 9 les enrobant. Voici maintenant de plus amples détails concernant ce que l'on vient de décrire très schématiquement. I1 existe dans le commerce de nombreux matériaux, par exemple de construction, comportant des cavités, mais ces dernitres ont toujours des profils linéaires. Cela exige l'emploi de moules avec noyaux, de filières, et donne un résultat ne conférant pas une grande solidité aux structures ainsi obtenues. Seuls les corps pleins peuvent, dans de telles conditions, offrir le maximum de résistance, mais sont d'autant plus lourds. Or, il est évident qu'un corps cellulaire, tel que celui selon l'invention, présentera, eu égard à la forme sphérique de ses cellules, une résistance à l'écrasement pratiquement égale à celle d'un corps plein, tout en pouvant être, comme on va le voiF notablement plus léger. La sphère, contrairement à tout autre volume, présente une résistance semblable dans toutes les directions. I1 existe bien des corps présentant des cavités intérieures plus ou noins sphériques, obtenues dans certaines masses par des procédés d'expansion leur conférant une structure de nousse, mais ces vides ne sont pas contrôlables, ni en ce qui concerne leur grandeur, ni en ce qui concerne leur répartition et ne sont, au surplus, pas rdgulièrement contigus. Les éléments sphériques utilisés dans le cas de la présente invention pourront être creux ou pleins et constitués d'un matériau diiférent ou semblable à celui de la masse les entourant, enfin, de même densité ou de densité différente. Dans le cas d'une forme d'exécution telle que celle de l'exemple de la Fig. 1, permettant d'obtenir des blocs ou des briques, il est par exemple possible, avec des cellules creuses ou de faible densité, d'obtenir des volumes de densité inférieure à celle de la masse les constituant. On pourra aussi obtenir, selon les matériaux employés, des corps présentant d'excellentes propriétés isolantes, acoustiques ou thermiques. On pourra également obtenir des corps d'un effet décoratif particulier, par exemple en utilisant des sphères diversement colorées entourées d'une matière transparente ou translucide. Dans cet ordre d'idée, la forme d'exécution selon la Fig. 3, avec des sphères partiellement apparentes, se prote aussi à l'exé- cution de pièces pouvant présenter un aspect esthétique. I1 est par contre aussi possible de recouvrir le matériau obtenu de n1 importe quel revêtement. Le plateau,selon l'exemple de la Fig. 2,montre que ce revêtement peut en même temps servir de coffrage lors de la fabrication du matériau cellulaire. Les deux plaques 5 et 7 de cet exemple peuvent,par exemple, être du bois contre-plaqué, des feuilles de tôle métallique, du pavatex ou tout autre matériau adéquat, constituant les deux faces du plateau ainsi obtenu. Son épaisseur sera fonction du diamètre des sphères et de ltépaissseur des plaques. Les sphères utilisées pourront être réalisées en toutes matières, par exemple en terre cuite, en ciment, en plâtre, en verre, en fer, en acier, cuivre, etc..., creuses ou non, en bois, sciure de bois ou papier agglomérés, en cellulose, polyester expansé, polyuréthane expansé, éponge, caoutchouc mousse, latex ou tout autre matière plastique naturelle ou synthétique. Dans le cas d'emploi de sphères en matières facilement déformables d'élasticité variablee obtenues par pression intérieure différentes et avec un liant souple et/ou élastique on obtient ainsi,après coulée et solidification, des volumes déformables sans hystérésis. Tous les moyens peuvent être utilisés dans le but de remplir les vides entre sphères, tels que coulée simple, coulée sous pression, dans le vide, par exemple. Quant à la manière d'obtenir la solidification de la masse utilisée, elle peut être très diverse, allant de la prise simple, comme dans le cas de ciment, à des traitements par évaporation, catalysation, cuisson, réaction chimique, etc. Le matériau obtenu, outre sa constitution cellulaire, peut aussi btre armé de barres, fils, câbles ou treillis métalliques incorporés, par des fibres de verre, etc., ou contenir des conducteurs électriques ou autres. Outre le ciment, cité plus haut, ou des matériaux transparents ou translucides, la masse même du matériau peut égaleront être diversement constituée, par exemple de plâtre, chaux, colle, etc., avec ou sans adjonctions, telles que sable, sciure de bois, etc. Les sphères pourraient aussi être noyées dans un enrobage quelconque à l'avance, par exemple ans une centrale à béton, puis livrées enrobées sur le chantier par tout moyen convenable afin d'être coulées dans des moules préalablement mis en place. On peut également faire le mélange sphères et liant avant la coulée dans des moules, coffrages et appareils analogues. Les sphères creuses pourront comporter de petits trous, des aspérités ou rugosités augmentant leur adhérence à la masse. I1 est encore évident que toutes les sphères d'un matériau donné n'auront pas nécessairement même calibre, on pourra même les dimensionner en sorte que de plus petites remplissent partiel liement les espaces subsistants entre les plus grandes, à la manière de ce que l'on nomme la granulation dans le choix des matériaux constituant le béton. Le matériau selon l'invention se prêtant à la fabrication de tous volumes, blocs, briques, plaques, panneaux, cloisons, etc., se trouve être, non seulement indiqué dans la construction d'éléments préfabriqués mais, et vu la légèreté que l'on peut lui conférer, dans la construction de matériel flottant. L'élasticité du matériau, allié à sa résistance, se prête aussi particulièrement au recouvrement de voies-diverses. RPVEaDICPTIOaS 1. Procédé de fabrication d'un matériau i structure cell- laire, caractérisé en ce que, utilisant des élément, sphériques en contact les uns avec les autres, on les entoure d'un liea fluide ou pâteux, susceptible de reaplir les espaces subsistant entre ces éléments par tout moyen conrenable et de s'y solidifier. 2. Matériau à structure cellulaire obtenu suivant le procédé de iabrication de la revendication 1, caractérisé en ce qu'il se compose de cellules sphériques contigSes emprisonnées dans une masse faisant prise et servant de lien à l'ensemble. 3. Matériau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cellules sont constituées par des sphères vides. 4. Matériau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cellules sont constituéespar des sphères pleines. 5. Matériau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cellules sont constituées par des sphères d'un matériau différent du lien. 6. Matériau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cellules sont constituées par des sphères constituées d 'un matériau semblable à celui du lien, mais sous une forme lui conférant une densité différente de celle de ce dernier. 7. Matériau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cellules sont constituées par des sphères diversement colorées, tandis que le lien est transparent ou translucide. 8. Matériau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cellules sont constituées par des sphères dont celles affleurant au moins 1 'une des faces du matériau en émergent partiellement. 9. Matériau selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cellules sont constituées par des sphères disposées entre deux plaques, en sorte de constituer un plateau, dont l'épais seur sera fonction du diamètre des sphères, augmenté de l'épais- seur des deux plaques. 10. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est constitué par des sphères souples, à l'intérieur desquelles règnent des pressions variables, ces sphères étant enrobées dans un liant souple, pouvant être élastique, pour obtenir après coulée, des volumes souples déformables et sans hystérésis.