Brevet FR2325617A1 — publié le 19770422

La présente invention concerne un nouveau béton léger. Divers bétons légers ont été proposés à ce jour; on distingue traditionnellement les bétons caverneux, les bétons pleins à agrégats légers et les bétons cellulaires. Dans le premier cas, outre le liant, on utilise de gros agrégats sans incorporation de fines; le béton ainsi obtenu présente dans sa masse un certain nombre de vides ou cavernes, d'où un manque d'homogénéité dudit béton. Les bétons pleins à agrégats légers utilisent plus particulièrement des agrégats à faible densité, organiques, comme dans le cas du polystyrène expansé, ou minéraux, comme c'est le cas de l'argile expansé ou du schiste expansé. Certains bétons préconisent l'emploi comme agrégats légers d'éléments ligneux, tels que la fibre de bois. En ce qui concerne le troisième type de bétons légers, à savoir les bétons cellulaires, les agrégats ont subi préalablement un traitement physique ou chimique, dont le but est de créer à l'intérieur desdits agrégats des pores fermés; dans certains cas, ces pores contiennent un gaz tel que le gaz carbonique, l'oxygène ou l'hydrogène. A titre indicatif, les agrégats les plus communément employés sont la vermiculite expansée, l'argile cellulaire, la perlite expansée... Un béton qui a été récemment proposé consiste en un mélange de liège expansé, de ciment et d'argile expansée. La résistance à la compression est bonne, mais le coefficient de conductivité thermique > n'est que moyen, puisqu'il se situe entre 0,18 et 0,22, ce qui est déjà cependant un avantage consi dérable sur les bétons ordinaires où le > est de l'ordre de 0,4. A titre indicatif, et pour des densités de l'ordre de 0,7 à I, ce qui correspond à des bétons dits "légers", on a approximativement - béton caverneux : > = 0,25 - béton cellulaire : > = 0,22 - béton plein à agrégats légers : > = 0,25 La présente invention se rapporte à du béton plein à agrégats légers, du type précité où il y a un mélange de ciment, de liège et d'argile expansés. I1 a été en effet remarqué de façon tout à fait inattendue que certains types de billes de verre expansé aboutissent à un > très bas, avec une résistance à la compression acceptable; ces billes sont commercialisées par la Société BOUSSOIS sous la dénomination EXPANVER. De façon plus précise, le nouveau béton léger qui comprend notamment du liège expansé et du ciment est remarquable en ce qu'il comprend en outre des billes de verre expansées, préférentiellement du type EXPANVER. Avantageusement, ces billes EXPANVER ont un calibre 3/8 ou 8/16. Selon une variante d'éxécution, on introduit en outre dans ce béton des fines telles que du sable. Divers essais vont maintenant etre relatés, étant entendu qu'ils ne limitent aucunement la portée de la présente invention. Essai nO 1 800 litres de billes EXPANVER 8/16 sont mélangés à 450 litres de liège expansé et à 400 kg de ciment; ce mélange est suivi par gâchage avec 220 litres d'eau. On aboutit ainsi à un béton de densité 0,72, avec une résistance à la compression de 31 bars (à 7 jours) et de 40 bars (à 28 jours). Essai nO 2 Les billes de verre 8/16 de l'essai précédent ont été remplacées par des billes EXPANVER 3/8; les quantités des divers matériaux (billes, liège, ciment, eau) sont les mêmes que précédemment, et les mélanges ont lieu de la même façon. Le béton ainsi obtenu offre les caractéristiques suivantes densité : 0,78 résistance à la compression : 40 (à 7 jours) (en bars) 52 (à 28 jours) Ces résultats sont inattendus dans la mesure où la bille 3/8 a une résistance à la compression inférieure à celle de la bille 8/16, alors que le béton de l'essai nO 2 présente une meilleure résistance à la compression. Essai n0 3 On mélange à sec 800 litres de billes EXPANVER 8/16, 450 litres de liège expansé, 380 kg de ciment et 100 litres de sable; après ce mélange, on gâche avec 220 litres d'eau. Les résultats sont sensiblement supérieurs à ceux de l'essai nO 1 puisque l'on a densité : 0,83 résistance à la compression : 34 (à 7 jours) (en bars) 44 (à 28 jours) Essai nO 4 L'introduction du sable est faite dans un mélange où l'on utilise des billes EXPANVER 3/8. Le procédé utilisé pour l'obtention du béton léger, diffère de celui des essais 1 à 3; en effet, au lieu de mélanger d'abord à sec les divers composants, on effectue au préalable le mélange eau-ciment, puis l'on introduit le liège et le sable, que l'on mélange à l'eau et au ciment, et en dernier lieu les billes de verre.On réalise cet essai n04 avec les proportions suivantes : 800 litres de billes EXPANVER 3/8, 350 litres de liège expansé, 400 kg de ciment, 100 litres de sable et 200 litres d'eau. Les caractéristiques d'un tel béton sont densité : 0,87 résistance à la compression : 53 (à 7 jours) (en bars) 69 (à 28 jours) Essai n 5 Un cinquième essai est mené, où des billes 3/8 et 8/16 sont utilisées, selon le procédé de l'essai n 4, et avec les proportions suivantes : 200 litres de billes EXPANVER 3/8, 600 litres de billes EXPANVER 8/16, 350 litres de liège expansé, 400 kg de ciment, 100 litres de sable, et 200 litres d'eau, d'où les caractéristiques du béton ainsi obtenu: . densité : 0,86 . résistance à la compression : 49 (à 7 jours) (en bars) 64 (à 28 jours) Ces derniers résultats confirment bien l'influence du calibre des billes, puisque le mélange 3/8, 8/16 aboutit à de moins bons résultats que ceux obtenus gracie aux billes 3/8 (essai n 4). Le tableau suivant résume les cinq essais susmentionnés, tant au niveau des proportions qu'à celui des résultats pro- Essai n0 I 2 3 4 5 portions n caractéristiques Expanver 3/8 (litres) ~ 800 ~ 800 200 Expanver 8/16 (litres) 800 ~ 800 ~ 600 Liège (litres) 450 450 450 350 350 Ciment (kg) 400 400 380 400 400 Eau (litres) 220 220 220 200 200 Sable (litres) ~ ~ 100 100 100 Densité 0,72 0,78 0,83 0,87 0,86 Résistance à la compres sion 7 jours (bars) 31 40 34 53 49 Résistance à la contpres sion 28 jours (bars) 40 52 44 69 64 I1 ressort du tableau ci-dessus que les meilleurs résultats sont obtenus pour l'essai n 4, dans lequel on a à la fois des billes EXPANVER 3/8 et du sable. Dans ce cas, on a atteint un eoefficient # particulièrement intéres- sant puisqu'il se situe à 0,09. Pour les autres essais, le > est à peu près constant et se trouve dans la fourchette 0,10 - 0,11. Le béton selon l'invention est donc un excellent compromis entre d'une part une bonne résistance à la compression (69 bars pour l'essai ne 4) et un excellent coefficient # , proche de 0,09 - 0,10 ce qui pour un béton plein d'agrégats légers n'a jamais été obtenu. il est bien évident que le béton selon l'invention présente égalenent les divers avantages propres à ce type de béton léger, notanent une très bonne façonnabilité, et qu'il est possible d'y incorporer les adjuvants classiques, ou bien de l'armer, ou bien encore de modifier les proportions initiales, une variation de + 10 % n'affectant que peu les propriétés physiques du béton obtenu. Préférentiellement, on utilisera le procédé selon les essais n 4 et 5, les meilleurs résultats étant obtenus lorsque le béton est vibré avant son séchage. REVENDICATIONS 1) Béton léger, du type plein d'agrégats légers, comprenant notamment du ciment et des agrégats légers, l'un desdits agrégats étant du liège expansé, caractérisé en ce qu'il comprend également, comme autre agrégat léger des billes de verre expansé , correspondant à la dénomination EXPANVER 2) Béton léger selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites billes sont calibrées 3/8. 3) Béton léger selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites billes sont calibrées 8/16. 4) Béton léger selon la revendication 2, caractérisé en ce qu il comprend notamment, après séchage a) . 720 à 880 litres de billes EXPANVER 3/8. b) . 400 à 500 litres de liège expansé c) . 350 à 450 kg de ciment 5) Béton léger selon la revendication 3, caractérisé en ce qu' il comprend notamment, après séchage a) . 720 à 880 litres de billes EXPANVER 8/16 b) . 400 à 500 litres de liège expansé c) . 350 à 450 kg de ciment 6) Béton léger selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des fines telles que du sable. 7) Béton léger selon les revendications 2 et 6, caractérisé en ce qu'il comprend notamment, après séchage a) . 720 à 880 litres de billes EXPANVER 3/8 b) . 310 à 390 litres de liège expansé c) . 350 à 450 kg de ciment d) . 90 à 110 litres de sable 8) Béton léger selon la revendication 7, caractérisé en ce qu il comprend, notamment après séchage a) . 800 litres de billes EXPANVER 3/8 b) . 350 litres de liège expansé c) . 400 kg de ciment d) . 100 litres de sable 9) Béton léger selon les revendications 3 et 6, caractérisé en ce qu'il comprend notamment, après séchage a) . 720 à 880 litres de billes EXPANVER 8/16 b) . 400 à 500 litres de liège expansé c) . 340 à 420 kg de ciment d) . 90 à 110 litres de sahle 10) Béton léger selon les revendications 2, 3 et 6, caractérisé en ce qu'il comprend notamment, après séchage a) . 180 à 220 litres de billes EXPANVER 3/8 b) . 540 à 660 litres de billes EXPANVER 8/16 c) . 310 à 390 litres de liège expansé d) . 350 à 450 kg de ciment e) . 90 à 110 litres de sable 11) Procédé d'obtention du béton selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on opère de la façon suivante a) . mélange de l'eau et du ciment b) . addition du liège, et le cas échéant du sable, au mélan ge obtenu en a). c) . addition des billes EXPANVER au mélange obtenu en b) 12) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le mélange selon c) est vibré avant le séchage du béton