Brevet FR2349422A1 — publié le 19771125

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour la production d'un matériau isolant. Diverses propositions ont été faites pour la prepara- tion d'un matériau isolant à partir d'aggloméré aéré, mais aucune n'est particulierement adaptée à la production d'un matériau isolant de ce type. On propose maintenant, selon la présente invention, de produire un matériau isolant en préparant un prémêlange d'eau et de ciment, en introduisant dans ce prémélange une mousse formée en introduisant de l'air sous pression dans un mélange d'eau et d'un agent moussant, en agitant le prémélange et la mousse et en amenant le mélange résultant à l'emplacement voulu. Un tel procédé permet de produire un matériau isolant avec un dispositif relativement réduit et bon marché, qui peut par exemple être monté sur une voiture ou une remorque. De façon avantageuse la qualité de la mousse est réglée en contrôlant la densité et/ou la taille des cellules de la mousse. Ceci peut être réalisé en choisissant la forme appropriée, de l'unité de production de mousse par exemple sa garniture et/ou également en contrôlant le débit de l'air introduit sous pression dans le mélange. Dans certaines circonstances, il est avantageux d'introduire un matériau auxiliaire dans le prémélange. Les matériaux auxiliaires de ce type peuvent comprendre des fibres de renforcement en verre ou en matière textile. Ce matériau auxiliaire peut également comprendre du sable ou un aggrégat. Dans certaines circonstances, on a trouvé souhaitablede rendre le mélange thixotropique, et, en conséquence, le matériau auxiliaire peut comprendre un agent tel que I' hydroxyméthylcellu- lose ou la carboxyméthylcellulose pour rendre le mélange thixotropique ou pseudoplastique. Le matériau auxiliaire peut être ajouté au matériau déjà prémélangé avant ou après l'introduction de l'air sous pression. Ainsi, lorsque l'on souhaite ajouter des fibres de verres ou matériau expansé, celles-ci peuvent etre introduites lorsque le matériau expansé arrive à l'emplacement d'utilisation dans l'appareillage. , Bien qu'il soit en principe prévu que ledit mélange obtenu soit amené par une pompe vers l'emplacement d'utilisation, il peut être amené vers ledit emplacement par d'autres moyens, par exemple par gravité. La présente invention se rapporte également à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Ainsi le dispositif selon la présente invention comprend un réservoir d'alimentation pour l'eau et l'agent moussant, un compresseur pour fournir de l'air comprimé, une unité de production de mousse reliée au compresseur et au réservoir d'alimentation, un mélangeur muni d'un agitateur, relié à l'unité de formation de mousse et une pompe d'alimentation pour amener le mélange résultant depuis le mélangeur vers le point d'utilisation. Comme ceci a été indiqué le dispositif peut être facilement monté sur un véhicule ou une remorque. Avantageusement, le compresseur possède un clapet d'admission et ne possède pas de récepteur conventionnel d'air, le débit d'air étant contré par le clapet d'admission. Dans le but d'amener la solution d'eau et d'agent moussant vers l'unité de production de mousse, le réservoir d'alimentation est muni, relié de préférence à sa sortie, d'une pompe, par exemple une pompe à engrenage hélicordal du type vendu sous la marque commerciale de "Mono Pump". Selon une forme de réalisation préférée, le mélangeur est divisé en deux parties par une séparation centrale et est ouvert à sa partie supérieure, pour permettre une introduction facile du ciment- et de l'eau dans chacune des deux parties. La sortie de l'unité de production de mousse est de préférence munie de moyens pour alternativement introduire la mousse dans l'une des deux chambres du mélangeur. Par exemple on peut prévoir un système de vanne approprié ou utiliser un tuyau flexible. Avec une telle construction, deux tuyaux de sortie, un depuis chacune des chambres, peuvent être reliés par l'intermédiaire d'une vanne à trois voies à la pompe d'alimentation.qui est également de préférence une "Mono Pump". Dans le mélangeur les moyens d'agitation comprennent de préférence un arbre horizontal supportant plusieurs pales dans chaque chambre, l'arbre étant susceptible de tourner de préf é- rence à une vitesse relativement faible. Le mélangeur est de préférence relié par l'intermEdiaire de la vanne à trois voies à un réservoir de retenue depuis lequel le ciment expansé est amené par la pompe d'alimentation vers l'emplacement d'utilisation. L'invention va maintenant etre expliquée de façon plus détaillée en se référant à titre d'exemple au dessin annexé dans lequel : La figure 1 est une vue en -élévation latérale d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, la figure 2 est une vue plane du plancher inférieur du dispositif, la figure 3 est une vue plane du plancher supérieur du dispositif de la figure 1, la figure 4 est une vue arrière du dispositif des figures 1, 2 et 3, et la figure 5 est un schéma de circulation représentant l'agencement d'alimentation du dispositif des figures 1 à 4. En se référant tout d'abord à la figure 1, on voit une remorque 10 munie de quatre roues 11 et de pieds de stabilisation conventionnels 12 de même qu'un dispositif d'accrochage 13 du type sphérique. Un réservoir d'eau 14 est monté sur le plancher inférieur de la remorque de même qu'un réservoir de retenue 15 ouvert à sa partie supérieure possédant une surface inférieure inclinée 16. Du côté gauche, comme on le voit à la figure 4, une pompe 17 d'alimentation à engrenage hélicoidal est reliée au fond du réservoir et possède un tuyau de sortie 18, la pompe étant entraînée par un moteur 19 à essence, "Briggs and Stratton" de 9 chevaux muni d'un démultiplicateur. Le mélangeur 20 monté sur le plancher supérieur possede un volet articulé 21 et à l'intérieur un. arbre s'étendant horizon- talement 22 portant des pales 23. Le mélangeur est divisé en deux parties 24 et 25 par une paroi de séparation 26. Pour entrarner l'arbre 22, on a prévu un second moteur à essence 27, du même type que le moteur 19. L'arbre à pales 22 est entrainé par un système de courroies indiqué par le chiffre de référence 28 et un autre arbre 29 porte des poulies pour entraîner les autres éléments du dispositif. Monté près de l'arbre 29 se trouve un compresseur 30 et une unité de production de mousse 31, connue sous l'appellation de "Oakes", tandis qu'une pompe 32 pour l'eau, -également du type "Mono Pump", se trouve sur le plancher inférieur. On voit en se référant à la figure 5 la liaison des divers éléments. Ainsi le réservoir à eau 14 est relié par l'intermédiaire de la pompe 32 à l'unité de production de mousse 31 et le compresseur 30 y est également relié. Un clapet de commande 33 est placé a l'admission du compresseur et est muni à sa sortie d'un clapet de non-retour 34. Le clapet de commande 33 contre l'alimentation de l'air vers l'unité de production de mousse 31. La sortie de l'unité de production de mousse est reliée par un tuyau flexible 35, alternativement, soit à la chambre 24 soit à la chambre 25. Les deux chambres sont reliées par l'intermédiaire d'une vanne à trois voies 36, de sorte qu'une seule des chambres peut être vidée à la fois et la sortie de la vanne a trois voies amene le mélange de ciment au réservoir de retenue 15. Par le fond du réservoir de retenue-15, la pompe 17 aspire le mélange résultant par le tuyau de sortie 18. Lors de l'utilisation pour obtenir un type particulier de produit, on mélange manuellement 68 litres d'eau et l'agent moussant et on les place dans le réservoir 14 puis on actionne la pompe 32 à raison de 270 litres/heure. Le compresseur d'air qui peut aspirer jusqu'à un maximum de 7800 litres/heure amène par l'intermédiaire du clapet de non-retour 34, l'air à l'unité de production de mousse et l'eau croît en volume-de 35 à 100 fois environ, sous l'effet de l'agent moussant. On place une quantité prémélangée de ciment en poudre et d'eau dans la chambre 24 du mélangeur et on dirige le tuyau flexible 35 vers la gauche, comme montré en trait plein à la figure 5, de façon à introduire le matériau dans la chambre 24. Les pales 23 fournissent un mélange uniforme du ciment et de la mousse et on obtient ainsi un ciment expansé.Entretemps, une quantité supplémentaire de mélange de ciment et d'eau est introduite dans la chambre 25. La vanne 36 est ensuite ouverte pour évacuer le mélange de la chambre 24 dans le réservoir de retenue 15, le tuyau flexible 35 ayant à ce moment là été dirigé vers la chambre 25. Le mélange de ciment et d'eau s'effectue à un débit de 3000 kg/heure de ciment et 1500 à 1800 litres/heure d'eau. Le réservoir de retenue contient momentanément le mélange évacué de la chambre 24 et la pompe 17 est actionnée pour amener le matériau à l'emplacement d'utilisation. La vanne 36 est alors déplacée dans l'autre sens de façon a vider la chambre 25, la chambre 24 ayant entretemps été remplie à nouveau par le mélange de ciment et d'eau. La figure 5 montre également une autre possibilité dans laquelle un autre réservoir 40 contenant une solution hydrofuge, est installé sur le châssis, ce réservoir possédant à sa sortie une autre "Mono Pump" 41 pour amener l'hydrofuge à l'unité de production de mousse en meme temps que la solution aqueuse d'agent moussant. L'intérêt de l'introduction d'un hydrofuge est de rendre le ciment expansé -lui-mme hydrofuge, de façon à ce qu'il puisse supporter des conditions climatiques défavorables. Un ciment expansé ordinaire peut être absorbant et peut par conséquent conduire a un produit non satisfaisant pour la construction, si le matériau isolant est utilisé par exemple, sur des toits. Le matériau obtenu selon la présente invention est destiné principalement à isoler les toits des immeubles à la fois contre un froid intense et contre les fortes chaleurs. I1 est prévu que le ciment expansé sortant du tuyau 18 soit étalé en couches d'approximativement 7,5 cm d'épaisseur. La pompe 17 est capable d'amener le ciment à une hauteur considérable par exemple jusqu'à 30 mètres, de sorte que l'appareil peut être utilisé pour l'installation d'une couverture de toit pour des constructions élevées. Si une hauteur supplémentaire est nécessaire une autre pompe peut être installée à un emplacement élevé de la construction. Comme indiqué précédemment, le contrôle de la densité de la mousse et/ou de la taille des cellules peut être effectué en actionnant le clapet de commande 33. En variante, le contrôle de la taille des cellules et/ou de la densité de la mousse peut être également effectué en choisissant une forme appropriée de l'unité de production de mousse 31. Ainsi lorsque c'est une unité comportant une garniture, un type précis de garniture peut être choisi pour une fonction particulière. De la même manière on peut utiliser différents types d'unité et spi un mélangeur de type "Oakes" est employé les paramè-tres de ce mélangeur et/ou sa vitesse de fonctionnement peuvent être contrôlés. REVENDICATION5 1. Procédé pour produire un matériau isolant, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant à réaliser un prémélange d'eau et de ciment, à introduire dans ce prémélange une mousse à l'air formée en introduisant de l'air sous pression dans un mélange d'eau et d'un agent moussant à agiter ledit prémélange et ladite mousse puis à amener le mélange obtenu vers l'emplacement à isoler. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la qualité de la mousse est réglée en contrôlant la densité de la mousse. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la qualité de la mousse est réglée en contrôlant la taille des cellules. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé par le fait que la densité et/ou la taille des cellules sont réglées en choisissant la forme appropriée de l'unité de production de mousse. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2, 3 et 4, caractérisé par le fait que la densité et/ou la taille des cellules sont réglées en contrôlant le débit d'air introduit sous pression dans le mélange. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'un matériau auxiliaire est introduit dans le prémélange. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le matériau auxiliaire comprend des fibres de renforcement en verre ou en matière textile. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que le matériau auxiliaire comprend du sable. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6, 7 et 8, caractérisé par le fait que le matériau auxiliaire comprend un aggrégat. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 6, 7, 8 et 9, caractérisé par le fait que le matériau auxiliaire comprend un agent tel que de l'hydroxyméthylcellulose ou de la carboxyméthylcellulose pour rendre le mélange obtenu thixotropique. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'on ajoute ledit matériau auxiliaire au matériau déja prémélangé, avant ou après l'introduction d'air sous pression. 12. Procédé selon la revend-ication 11, caractérisé par le fait que des fibres de verre sont ajoutées au matériau expansé lorsqu'il arrive sur l'emplacement d'utilisation. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit mélange obtenu est amené par pompage sur l'emplacement d'utilisation. 14. Appareil pour produire un matériau isolant, caractérisé par le fait qu'il comprend un réservoir d'alimentation (14) pour l'eau et l'agent moussant, un compresseur (30) pour fournir une alimentation d'air comprimé, une unité de production de mousse (31) reliée au compresseur et au réservoir d'alimentation, un mélangeur (20) muni d'un agitateur relié à l'unité de production de mousse et une pompe de distribution (17) pour amener le mélange obtenu du mélangeur vers le point d'utilisation. 15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé par le fait que le compresseur (30) comporte a son admission un clapet de contrôle (33).