Brevet FR2382410A1 — publié le 19780929

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'tn' matériau dur, destiné à constituer des éléments de construction ou de décoration, du genre tuiles, hourdis, boisseaux, cloisons, carrelages, etc... Elle concerne également les produits ainsi obtenus. De tels produits de couverture, de structure ou de décoration dits "en terre cuite", sont généralement élaborés par moulage suivi de cuisson d'une pâte argileuse qui est ainsi durcie. On interprètera ici et dans la suite du texte le terme moulage dans un sens étendu de mise en forme, pouvant couvrir à la fois le moulage proprement dit ainsi que l'estampage, le formage à la presse, ou le filage etc... es produits doivent évidemment présenter des caractéristiques techniques les rendant aptes à assurer la sécurité des cons- tructions, et en particulier ils doivent satisfaire à des exigences de résistance mécanique, dtimperméabilité, ou encore de résistance au vieillissement sous l'action des cycles alternés de gel et de dégel.Les conditions d'essai pour mesurer ces qualités sont définies en France par la Norme Française P31.301. On enregistre toujours certains rebuts en cours de la fabrication proprement dite de tels produits, par exemple par déformation à la cuisson rendant le produit impropre à une utilisation normale, ou encore, Jusqu'8 la mise en oeuvre finale, par casse au cours de manutentions, transports ou stockages. Le souci permanent des fabricants de produits de couverture ou de construction en terre cuite est donc évidemment d1 améliorer la résistance mécanique de leurs produits, à la fois pour améliorer leurs possibilités d'utilisation, et pour réduire les rebuts de tous ordres avant mise en oeuvre. En outre, les produits de terre cuite sont très souvent visibles dans les constructions où ils sont utilisés, et pour des raisons esthétiques ou architecturales on est souvent amené à les colorer, ou à modifier la coloration naturelle de l'argile utilisée pour la pâte. Cl est ainsi qui on utilise généralement comme colorant le bioxyde de manganèse. Mais le bioxyde de manganèse est maintenant reconnu comme susceptible d'engendrer des maladies professionnelles du genre silicose ; son utilisation impose donc des règles sévères de sécurité rendant cette utilisation plus onéreuse. En outre, il s'agit ici d'un produit d'importation, et son approvisionnement pose toujours divers problèmes d1ordre technique ou financier. Par ailleurs, les aciéries utilisant des fours électriques, ou des convertisseurs à ltoxygène, par exemple du type LD, engendrent des fumées chargées d'oxydes métalliques que l'on a longtemps laissé s'échapper dans l'atmosphère, entraînant la pollution des environs des telles aciéries. On procède maintenant de plus en plus au traitement de ces fumées, opération qui permet de recueillir d'importantes quantités d'oxydes métalliques pulvérulents, qui peuvent parfois constituer un déchet, et dont le stockage est régi par des règlements sévères en particulier pour éviter la pollution des nappes phréatiques. La présente invention permet à la fois d'améliorer les caractéristiques mécaniques des produits et de s'affranchir de Ilu sage du bioxyde de manganèse, et permet en meme temps la réutilisa- tion de produits qui auraient risqué d'entre versés à la décharge, ou risque de constituer une autre forme de pollution. L'invention s'applique au procédé de fabrication d'un matériau dur, par moulage suivi de cuisson d'une pâte à base d'argile. Selon l'invention on incorpore à la pâte, avant moulage, de 0,5 à 15 ffi en poids d'oxydes métalliques en poudre issus du traitement des gaz émis lors de l'élaboration de l'acier dans des fours électriques ou des convertisseurs à l'oxygène. I1 invention concerne également le matériau ainsi obtenu, et selon l'invention ce matériau renferme des oxydes métalliques en poudre issus du traitement des gaz émis lors de 1'éLaboration de l'acier dans des fours électriques ou convertisseurs à l'oxygène, la teneur en oxydes dans la pâte argileuse étant fixée entre 0,5 et 15 ffi en poids avant moulage. L'invention sera mieux comprise en se référant à un exemple donnant le résultat d'essais comparatifs effectués selon les normes réglementaires, d'une part sur des tuiles usuelles, et d'au entre part sur des tuiles réalisées selon l'invention. Exemple Les essais réalisés par le Centre Technique des Tuiles et Briques ont tout d'abord porté sur 7 échantillons de référence pour chaque groupe, en vue de la mesure de la résistance au poin çonnement-flexion, caractérisant la résistance mécanique. Les 7 échantillons de chacun des deux groupes avaient tous été élaborés à partir d'une mise argile, en provenance des Tuileries CÂNCÂLON à Boanne. Pour les tuiles usuelles, sans oxyde métallique, les résultats relevés, exprimés en daN selon la norme P31 301, variaient de 104 à 228, avec une valeur moyenne de 178 daS. Pour les tuiles élaborées selon l'invention, avec incorporation à la pâte de 7 % en poids d'oxydes métalliques pulvérulents provenant du ddpoussiérage de gaz de fours électriques d'aciérie, les résultats ont varié de 239 à 308, avec une valeur moyenne de 270 daN, en augmentation de plus de 50 %. Pour des tuiles de meme fabrication, à 7 % d'oxydes métal liques, les essais de perméabilité ont donné une valeur moyenne de 0,1, selon la norme P31 301, ce qui correspond à de tris bons résultats. De mme les essais de vieillissement accéléré, par cycles de gel et de dégel selon la méme norme, n'ont fait apparaître aucune rupture ni aucune altération apparente. On peut noter en outre que la coloration apportée dans la masse par les oxydes métalliques constitue une garantie de tenue dans le temps. Bien entendu la proportion d'oxydes métalliques incorporés à la pâte peut varier autour de la valeur moyenne de 7 % retenue dans l'exemple ci-dessus. La résistance mécanique du produit s'accroit avec l'augmentation de la teneur en oxydes, mais on est limité dans l'augmentation de cette teneur en oxydes par le fait que ceux-ci se comportent comme un fondant pour la pâte, et abaissent sa température de "grbsaget' c'est-à-dire la température de fusion du mélange. Pratiquement on devra donc se limiter à une valeur maximum de 15 % environ, cette valeur étant fonction de la nature de l'argile. Compte tenu également du fait qu'un minimum d'addition est nécessaire pour permettre d'enregistrer des différences sensibles, on peut fixer la proportion d'oxydes entre 0,5 et 15 % en poids de la pâte avant moulage ; les valeurs très basses de la fourchette ne seront pratiquement retenues que pour agir seulement sur la coloration du produit, sans influence sensible sur sa résistance. La teneur en oxydes métalliques influe à la fois sur la coloration du produit fini, sur sa résistance et sur son prix de revient. Le choix final de la teneur à l'intérieur de la fourchette 0,5-15 % dépendra donc de la coloration naturelle de 1 1argile utilisée, puis d'un compromis entre les impératifs de couleur, de résie- tance ou de prix, l'un ou l'autre de ces facteurs pouvant apparaître comme prépondérant selon l'utilisation finale du produit. REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'un matériau dur, par mise en forme suivie de cuisson dtune pâte d'argile, caractérisé par le fait qu'on incorpore à la pâte, avant mise en forme, de 0,5 à 15 % en poids d'oxydes métalliques en poudre issus du traitement des gaz émis lors de l'élaboration de l'acier dans des fours électriques ou des convertisseurs à l'oxygène. 2.- Natériau dur obtenu par mise en forme suivie de cuisson d'une pâte à base d'argile, caractérisé par le fait qutil renferme des oxydes métalliques en poudre issus du traitement des gaz émis lors de l'élaboration de l'acier dans des fours électriques ou des convertisseurs à ltomygène, la teneur en oxydes étant fixée entre 0,5 et 15 % en poids de la pâte avant mise en forme.