Brevet FR2359802A1 — publié le 19780224

La présente invention concerne des produits à base de ciment armé de fibres et vise notamment des procédés de fabrication de ma tériaux composites comportant du ciment armé de fibres dans lesquels l'armature est formée de fibres de verre, isolément ou conjointemeilt avec d'autres substances fibreuses. Dans la fabrication de produits du genre amiante-ciment, on a coutume de déposer en feuille continue, à partir d'une suspension aqueuse fluide, du ciment et des fibres d'asbeste sur une surface ajourée (c'est-à-dire perforée ou poreuse), et d'essorer le produit par succion et/ou pression. On a conçu et largement diffusé du matériel pour la mise en oeuvre à grande échelle de cette méthode, mais on constate maintenant la nécessité de remplacer ou de réduire considérablement la quantité d'asbeste incorporée à de tels produits. Le matériel servant actuellement à la fabrication de produits d'amiante-ciment est conçu pour mettre à profit l'aptitude de fibres d'asbeste à être floculées et mouillées par une suspension aqueuse de ciment. On utilise deux types principaux de machines, tous deux connus sous le nom de l'inventeur initial : ce sont les machines Hatschek et Magnani. La machine Hatschek fournit une feuille de ma tériau composite à partir d'une suspension claire de ciment et de fibres d'asbeste par dépôt des solides véhiculés par la suspension sur une surface ajourée, puis essorage par succion.La surface ajourée est celle d'un tambour cylindrique rotatif. il importe d'éviter les pertes notables de ciment que provoquerait la traversée par les fines de la surface ajourée, La suspension, ou "composition de fabrication" doit denc être dns un état rendant la vitesse ce filtration suffisante pour que la fabrication son rentable, mais on limite la vitesse de filtration à seule fin d'éviter que des fines ne s'échappent en trop grande quantité. On se heurte à des problèmes analogues dans la conduite d'une machine Magnani, bien que la suspension soit dans ce cas plus mais se et moins fluide que dans le cas de la machine Hatschek. Dans la machine Magnani, une bande d'étoffe de feutre qui se déplace en continu repose sur une embase perforée à travers laquelle on applique une succion à la face inférieure de la bande, pendant qu'une suspension aqueuse épaisse, mais fluide, de ciment et de fibres d'asbeste est appliquée sur le dessus de la bande par un distributeur qui se déplace à va-et-vient au-dessus de bande et reçoit de la suspension d'un cuvier dont un agitateur mécanique agite constamment le contenu.Le distributeur se meut plus vite que la bande et constitue ainsi sur celle-ci une feuille d'amiante-ciment par dépôt de minces couches successives, qui sont essorées par la succion appliquée au-dessous de la bande. Le principe de fonctionnement d'autres machines connues pour la fabrication de tuyaux d'amiante-ciment est très analogue. Grâce à l'aptitude des fibres d'asbeste à être floculées et mouillées par la suspension de ciment, on peut former celle-ci dans un état permettant d'opérer l'essorage à la vitesse souhaitée sans perte excessive de fines, dans les machines connues précitées, bien qu'on incorpore souvent divers additifs à la suspension pour ajuster la vitesse d'essorage ou de séparation. Si'l'onremplace simplement, pour former l'armature, la fibre d'asbeste par de la fibre de fils de verre coupés, les résultats ne sont pas très satisfaisants parce que la fibre de verre ne subit guère de floculation et n'est pas mouillée par la suspension de ciment, de sorte que des quantités de fines excessives traversent la surface ajourée ou perméable à l'eau tamis cylindrique d'une machine Hatschek ou bande de feutre d'une machine Magnani.Par suite de la perte de ces fines, le produit manque de résistance mécanique à vert et tend à se cliver. La fibre de verre se trouve sous deux formes principales : filament continu, dont plusieurs peuvent être réunis en un fil qu'on débite en tronçons de longueur prescrite, et filament monobrin discontinu. La division de ces fibres de verre en deux grandes catégories repose sur la nature tant du procédé que du matériel de fabrication et sur la présentation du produit.La fibre de verre en filament continu est fabriquée par étirage de filaments monobrins à partir de minuscules filets de verre fondu émanant d'orifices percés dans le fond d'un recipient dit "filière". Les filaments sont ensimés sitôt après étirage et réunis en groupes dits "fils". On peut couper ces fils pour obtenir de tous petits faisceaux de filaments à disposition linéaire réunis par l'ensimage.La longueur des fibres coupées, déterminée au tronçonnage peut varier largement, par exemple de 3 à 30 mm. Le nombre de filaments est déterminé lors de l'étirage et les fiLaments peuvent être soit réunis en un seul grand fil, soit répartis en plusieurs fils qu'on réunit par torsion, mais qui se séparent au tronçonnage. On enroule les fils pour former une cannelle qu'on peut utiliser après séchage avec d'autres cannelles pour former un ruban ou "roving" qui est un groupement de plusieurs fils. C'est là l'une des formes sous laquelle des fibres de verre peuvent arriver à une tronçonneuse qui les débite en fibres coupées, bien qu'on puisse aussi tronçonner des fils encore humides, ensimés, sitôt après la sortie de la filière.Les fibres coupées obtenues de l'une quelconque de ces manières sont celles citées plus haut comme servant d' armature. On les utilise déjà pour renforcer tant des polymères que des préparations de ciment inorganiques mais comme noté plus haut, on éprouve des difficultés, lorsqu'on les utilise isolément, à les incorporer à du ciment lorsqu'on opère avec des machines des types servant à la fabrication de produits d'amiante-ciment. Le procédé à filament continu sert seulement, du fait de sa nature, à la fabricationde fibres de verre. Les procédés dits discontinus peuvent servir à fabriquer des fibres à partir de verres, de minéraux tels que roche ou laitier et de céramiques. Les fibres sont produites sous forme de filaments monobrins et non groupées en faisceaux ou fils à disposition sensiblement linéaire. Les produits comprennent la laine de verre, les laines minérales et les filaments filés par soufflage à la vapeur. Selon une technique discontinue bien connue, on laisse du verre fondu s'échapper d'orifices ménagés dans la paroi périphérique d'une enceinte tournant à grande vitesse et l'on étire lesfilets de verre par soufflage de gaz chaud.On peut aussi produire des filaments monobrins discontinus en-étirant par soufflage de vapeur d'eau des filets de verre émanant d'orifices ménagés dans la base d'une filière en platine. Selon le procédé discontinu plus ancien dit "procédé Hager", on laisse simplement un fileté verre fondu tomber sur un disque rainuré tournant rapidement autour de son axe. Une difficulté rencontrée avec ce dernier procédé est qu'en plus du filament monobrin, on obtient de petites sphères qu'on appelle couramment la "perle". Les filaments monobrins obtenus par les procédés discontinus ne présentent guère d'intérêt en tant qu'armature et servent normalement à former des matelas isolants et analogues. On peut aussi fabriquer des filaments monobrins par addition, à un milieu aqueux, de fibres de verre continues coupées revêtues d' un ensimage aqueux, mais non séchées, ou revêtues d'un ensimage demeurant, après séchage, soluble ou dispersable dans l'eau. Or, la demanderesse a constaté que, si l'on utilise des filaments monobrins inorganiques et non cristallins, il devient possible de remplacer en totalité les fibres d'asbeste, dans un processus classique de fabrication d'amiante-ciment,par de la fibre de verre coupée sans donner lieu aux inconvénients précités, ce qui permet d' utiliser le matériel existant de fabrication d'amiante-ciment, sans avoir à modifier notablement ce matériel ni son mode de conduite. En conséquence, l'invention vise un procédé de fabrication de matériau composite formé de ciment armé de fibres, selon lequel on dépose, en feuille continue chargée d'eau, du ciment et une armature de fils de verre coupés à filaments continus sur une surface ajourée, à partir d'une suspension fluide de ces matières, puis on essore la bande par succion, caractérisé en ce qu'avant dépôt de la bande, on ajoute un agent floculant à la suspension et on adjoint aux fils coupés présents dans celle-ci des filaments monobrins de matière inorganique non cristalline. I1 est possible, pense-t-on, que les filaments monobrins agissent en fait vis-à-vis des particules de ciment en germes de floculation, ce qui assure la répartition homogène des filaments monobrins coupes et des flocons de ciment. I1 est aussi possible que l'agent floculant agglomère les filaments monobrins. Quel que soit le mode d'action, le procédé selon l'invention s'avère apte à ramener le pourcentage de perte de fines à une valeur acceptable. Les matériaux à base de ciment ainsi obtenus sont plus satisfaisants du point de vue sanitaire du fait de l'absence d'asbeste, et sont en outre dotés d'une bonne résilience tout en conservant le caractère ignifuge et d'autres propriétés souhaitables des produits d' amiante-ciment classiques. Le matériau à filamentsmonobrins utilisé peut soit être une laine de verre ou laine minérale, soit peut être formé de fils de verre à filaments continus coupés, dont les filaments se séparent en entrant en contact avec la suspension de ciment. En règle générale, bien que non universelle, on constate que le matériau à filaments monobrins retient les fines de ciment avec d'autant plus d'efficacité que le diamètre moyen des filaments est plus faible. En conséquence, des fibres de plus grand diamètre doivent généralement être présentes en plus grande quantité pour donner le même résultat. Or, les fibres de verre très fines sont onéreuses et difficiles à manipuler et il faut donc mettre en balance les frais et problèmes de manutention encourus avec des fibres fines et les problemes impliqués par la mise en oeuvre de quantités supérieures de fibres à plus grand diamètre.En général, les fibres monobrins utilisables ont normalement des diamètres de 0,5 à 20 p et celles exerçant sur le ciment le meilleur effet de retenue ont un diamètre moyen de 4 à 9 y La longueur des filaments monobrins utilisés peut atteindre 25 mm, mais de préférence, elle ne dépasse pas 12 mm. L'addition de monobrins (à diamètres de 4 à 9 p) à concurrence de 3 à 6 % du poids total de solides présents dans la suspension s' avère suffire à ramener la perte de fines de ciment à des pourcentages admissibles, comparables à ceux constatés avec l'amiante-ciment. Si les fibres si plus grosses, elles doivent, on l'a dit, être présentes en quantité accrue. En règle générale, la teneur en matériau à filaments monobrins de la suspension est de I à 10 e du poids total de solides. On peut disperser les filaments monobrins dans de l'eau par brassage fortement cisaillant opéré, par exemple, au moyen d'une pile raffineuse, avant d'ajouter le ciment, les fibres de verre d' armature et d'autres substances pour former la suspension. En variante, on peut disperser les filaments monobrins dans de l'eau en présence du ciment pendant préparation de la suspension de ciment. I1 est préférable d'utiliser un agent floculant de nature anionique préparé par modification d'un polymère d'acrylamide, par exemple par formation d'un copolymère à haut poids moléculaire avec un acrylate. Ce sont de tels agents floculants préférés que désigne le mot polyacrylamides. On peut ajouter le polyacrylamide floculant à raison de 0,010 à 1 et, mieux de 0,050 à 0,600 /OO de la teneur en solides ramenée à sec de la suspension. De préférence, on ajoute le polyacrylamide floculant à la suspension immédiatement avant dépôt de la feuille continue. I1 est préférable d'utiliser des filaments monobrins inorganiques non cristallins soit préparés par procédé discontinu ne formant que peu de "perle", soit sensiblement débarrassés de la "perle" avant utilisation. Toutefois, on peut aussi utiliser des fils de fibres de verre continues coupés, dont les fibres se dispersent en prenant contact avec la suspension de ciment. Le ciment est normalement du portland ordinaire, bien qu'on puisse lui substituer un autre ciment hydraulique quelconque. On peut remplacer une partie du ciment par une ou plusieurs autres ma tières formant charges, par exemple pour ajuster soit le retrait subi au séchage, soit la densité ou l'alcalinité du produit. On va maintenant décrire à titre d'exemples certains modes de mise en oeuvre de l'invention. On a procédé à des expériences de laboratoire pour déterminer l'aptitude de diverses suspensions à la mise en oeuvre dans une fabrique d'amiante-ciment du type Hatschek, dans laquelle une feuille continue de ciment-fibres se depose sur la surface ajourée d'un tamis cylindrique à partir d'une suspension aqueuse claire de ciment et de fibres1 puis est essoree par succion. On prépare des lots-échantillons de suspension ayant la composition générale suivante, en pourcentages en poids. Portland ordinaire 90 % Fibre de verre coupée resistant aux alcalis 6 % Matériau à filaments monobrins 4 % Polyacrylamide floculant "Aquafloc 4103" ajouté sous forme de la Dearborn Chemicals Limited) de solution aqueu se à 0,01% conte nant 0,250 O/oo de solides Eau : jusqu'à obtention d'un rapport eau/ciment (y compris la solution de flo culant) de 23/1 On a opéré, pendant ces essais, des comparaisons avec des ma tériaux monobrins précédemment utilisés dans des machines à amianteciment, à savoir amiante chrysotile dans la suspension 1, cellulose dérivée de pulpe de bois blanche dans la suspension 6 et cellulose dérivée de papier-journal dans la suspension 7. Les suspensions 2,3, 4,5,8,9,10, 11 et 13 comportent divers types de laine de verre comme matériau monobrin. Dans la suspension 12, le matériau monobrin est de la laine minérale. Le tableau 1 ci-dessous énonce les résultats obtenus en filtrant les suspensions sur un tamis à mailles de 300 , pour simuler les effets à prévoir dans une machine à amiante-ciment du type Hatschek. voir tableau 1 page 7 et page 8) TABLEAU 1 Résultats de filtration de suspensions du type Hatschek contenant des fibres monobrins. (Teneur en fibre monobrin de la suspension = 4% des autres solides ,- % de solides dans le filtrat traversant les mailles de 300 u) N de Matériau Diamètre de Temps d'esso- Lot Lot Lot Moyenne des % de ciment sus- monobrin filament rage lots dans la pen- ( ) (s) A B C A,B,C (%) suspension sion traversant les mailles de 300 1 Amiante 0,02 10 0,17 0,19 0,17 0,18 3,8 chrysotile (canadienne 2 Laine de (V1,5) 20 0,20 0,23 0,19 0,21 4,2 verre 3 Laine de 3,5 15 0,26 0,28 0,24 0,26 5,7 verre 4 Laine de 3,5 # 2,0 50 0,27 0,27 0,28 0,27 6,1 verre 5 Laine de 45 0,29 0,43 0,34 0,35 8,1 verre avec liant non durci 6 Cellulose 37 0,28 0,30 0,33 0,30 6,7 (de pulpe de bois blanche 7 Cellulose 48 0,30 0,31 0,36 0,32 7,1 (de papier journal) TABLEAU 1 (suite) Résultats de filtration de suspensions du type Hatschek contenant des fibres monobrins. (Teneur en fibre monobrin de la suspension = 4 % des autres solides) % de solides dans le filtrat traversant les mailles de 300 ) N de Matériau Diamètre de Temps d'esso- Lot Lot Lot Lot Moyenne des % de ciment sus- monobrin filament rage lots dans la pen- ( ) (s) A B C A,B,C (%) suspension sion traversant les mailles du 300 8 Laine de 7,5 69 0,37 0,31 0,37 0,35 8,1 verre (longueur ramenée par déchiquetage à 12 mmç 9 Laine de 7,5 36 0,52 0,38 0,42 0,44 10,1 verre (longueur ramenée par déchiquetage à 31 mm 10 Laine de 9,3 # 4,3 60 0,44 0,32 0,33 0,38 8,7 verre 11 Laine de 10,2 # 4,2 55 0,43 0,38 0,38 0,40 9,3 verre 12 Laine 4,4 # 2,0 74 0,40 0,42 0,36 0,42 9,7 minérale 13 Laine de 12,8 # 4,3 50 0,59 0,46 0,56 0,54 12,7 verre On prépare trois lots (A, B et C) de chaque suspension et l'on mesure, comme indiqué dans le tableau 1, le temps d'essorage, la teneur en solides du filtrat et la teneur en ciment de la suspension perdue à travers le tamis. On voit d'après le tableau 1 que ce sont les matériaux monobrins à diamètre le plus faible qui retiennent le plus efficacement le ciment. La teneur en solides du filtrat augmer- te assez uniformément avec le diamètre de fibre et ce sont les filaments de verre les plus gros qui retiennent le moins le ciment. On voit aussi que le temps d'essorage augmente avec le diamètre des filaments jusqu'a un diamètre maximum de 5 à 6 p, puis diminue pour les filaments plus gros. I1 est possible que, pour les filaments à diamètre faible, une augmentation de diamètre provoque une réductiondela grosseur des flocons formés, de sorte que le tourteau de filtration est plus compact et le temps d'essorage plus long. Pour des diamètres de filament supérieurs, c'est probablement ce diamètre même qui joue un rôle prépondérant, de sorte qu'une nouvelle hausse du diamètre commence à accélérer l'essorage et donc à réduire le temps d'essorage. On constate que la perte de ciment dépend du pourcentage de ma tériau monobrin utilisé. Pour l'étude portant sur cet aspect, on a incorporé de la laine de verre due trois types différents, à diamètres inférieures à 2,4 , à 7,5 p et à 12,8 p à des suspensions analogues à celles décrites ci-dessus, qu'on a soumises à des essais de filtration analogues. Le tableau 2 ci-dessous indique les résultats obtenus. (voir tableau 2 page 10) TABLEAU 2 Effet du pourcentage de matériau monobrin sur la teneur en solides du filtrat et sur le temps d'essorage. Nature du Diamètre % de matériau monobrin Temps d' Teneur en matériau du dans la suspension essorage solides du monobrin monobrin (rapporté aux autres (s) filtrat (p) solides) (%) 1. Témoin - 0 125 0,75 2. Laine de 12,8 2 112 0,54 verre 4 50 0,54 6 45 0,36 8 33 0,30 3. Lainede 7,5 2 120 0,43 verre 4 69 0,35 (longueur 6 36 0,29 ramenée par déchiquetage à 12 mm 4. Laine de 1 23 0,21 verre (approx. 2 22 0,19 1,5) 4 20 0,21 verre (approx. 2 22 0,19 1,5) 4 20 0,21 On voit qu'on peut réduire la teneur en ciment du filtrat par mise en oeuvre de quantités plus faibles de filaments plus fins. Une teneur en ciment du filtrat de 0,3 % correspond à une perte d'environ 10 % du ciment de la suspension ce qui représente approximativement le taux de perte normalement constaté sur l'amiante-ciment dans une machine de Hatschek. Par extrapolation à partir des résultats portés dans le tableau 2, on constate qu'on peut s'attendre à obtenir cette teneur par addition de moins de 1 % de filaments de 1,5 p, d'environ 5 9d de filaments de 7,5 ji ou de 8 9d de filaments de 12,8 ji. Les proportions de matériaux monobrins précitées sont exprimées en pourcentages ajoutés au total de solides présents dans la suspension et le tableau 3 ci-dessous indique les compositions estimées correspondantes du ciment arme de fibre de verre. ( voir tableau 3 page 11 TABLEAU 3 Composition du ciment armé % de matériau Composition % estimée du ciment armé durci final* onobrin (rap porté aux soli- Ciment Matériau mono- Fibre de verre Eau es de la sus- brin coupée longueur pension 12 mm 0 72,9 - 5,1 22,0 2 71,9 1,5 5,0 21,6 4 70,8 3,0 4,9 21,3 6 69,7 | 4,5 4,8 21,0 8 68,6 5,9 4,8 20,7 basée sur un rapport final eau/ciment de 0,30 Floculant : "A4103" à raison de 0,250 /oo Comme le montre aussi le tableau 2, une augmentation de la quantité de matériau monobrin réduit aussi le temps d'essorage et c'est pour les filaments de grand diamètre que le temps d'essorage varie le plus dans la gamme de teneurs en matériau monobrin considérée. Les temps d'essorage obtenus avec les filaments monobrins les plus fins sont relativement insensibles à la concentration. L'addition à la composition-témoin de 4 % de matériau monobrin du plus faible diamètre réduit le temps d'essorage de 84 %. L'effet exercé par la longueur des filaments monobrins sur la perte de ciment est indiqué par les suspensions 8 et 9 du tableau 1. Les filaments monobrins utilisés dans ces suspensions-sont semblables sauf qu'on les ramène, par déchiquetage à travers des tamis à mailles, à des longueurs de 12 et 31 mm respectivement avant de préparer la dispersion. La comparaison donne à penser que les filaments plus courts sont plus efficaces, mais augmentent les temps d'essorage. Toutefois, il importe de réduire la longueur des filaments pour préparer la dispersion de filaments monobrins et le mieux à cette fin semble d'agiter violemment une suspension aqueuse des filaments, à l'aide d'une pile raffineuse ou d'un autre moulin à fort effet cisaillant. Faute de disperser complètement les filaments monobrins, on note la présence de filaments agglomérés dans la feuille continue. Or, des filaments plus courts sont plus faciles à disperser et il est préférable que la longueur de filament ne dépasse pas 12 mm, bien qu'on puisse disperser avec une facilité suffisante des filaments de longueur allant jusqu'à 25 mm. En dispersant les filaments monobrins avec un moulin à grand effet cisaillant, on peut s'attendre à faire subir des dommages mécaniques considérables aux surfaces des filaments et l'on ne saurait donc s'attendre à voir ceux-ci contribuer sensiblement a l'effet de renforcement assuré par les fils de verre coupés. Pour la mise en oeuvre dans une fabrique d'amiante-ciment, il faut trouver un moyen terme entre l'utilisation de trop grandes quantités de fibres à diamètre important (jusqu'à 20 ), risquant de soulever des difficultés de manutention et de stockage et éventuellement de nuire aux propriétés du matériau composite final, et l'utilisation de quantités plus faibles de filaments à diamètre excessivement faible (par exemple de 0,5 p) qui sont les plus onéreux et soulèvent aussi des difficultés de manutention. Les filaments monobrins les plus aptes à retenir le ciment ont un diamètre moyen d' environ 4 à 9 r, bien qu'on puisse-utiliser des fibres de plus grand diamètre si les proportions accrues sont admissibles. Des déchets de laine de verre non séchés après l'application d'un liant classiques s'avèrent à la fois efficaces et économiques. Si l'on revient au tableau 1, une comparaison des résultats obtenues, d'une part, avec de la laine de verre et, d'autre part, avec les suspensions 1, 6 et 7, dont la première comporte de l'amiante et les deux autres de la cellulose, on voit qu'il est possible de rendre, avec de la laine de verre, la même perte de ciment à travers un tamis à mailles de 300 P presque aussi faible qu'avec de 1' amiante et d'atteindre des résultats équivalents à ceux obtenus avec de la cellulose. Toutefois, l'effet de retenue du ciment est suffisant, dans tous les exemples de mise en oeuvre de l'invention, pour permettre d'appliquer avec succès l'invention à l'échelle industrielle. I1 devient ainsi possible de remplacer l'asbeste et d'éviter les risques éventuels d'ordre sanitaire impliqués par sontraitement et son utilisation.La cellulose, bien qu'efficace, a l'inconvénient de rendre le produit plus combustible, même lorsqu'on l'uti- lise conjointement avec des fils de verre coupés. Elle risque en outre d'affecter fâcheusement la résistance mécanique du produit composite. I1 est possible, dans des cas particuliers ou des propriétés particulières sont souhaitables dans le panneau fini, d'utiliser des fibres de cellulose conjointement avec des fils coupés en tant qu' armature et, en outre, de la laine de verre ou de la laine minérale pour ramener le pourcentage de cellulose à une valeur permettant d' obtenir un caractère ignifuge satisfaisant. Dans ce cas, on réduit aussi le pourcentage de laine de verre ou de laine minérale utilisée. Par conséquent, on utilise en mélange des filaments monobrins discontinus inorganiques, non cristallins, et de la cellulose pour le produit fini. L'effet exercé par la cellulose équivaut en gros à celui de filaments de verre de 5 p de diamètre, mais il va sans dire que la quantité de filaments de verre nécessaire pour remplacer un pourcentage de cellulose donné n'est pas équivalente, ni par son cout, ni par son effet sur la teneur en solides de la suspension. La laine de verre et la laine minérale se trouvent dans le commerce, avec des diamètres de filaments compris dans la gamme préférée, à des prix raisonnables de sorte que, d'une manière générale, elles constituent des matériaux préférés pour la mise en oeuvre de l'invention. I1 est toutefois possible d'utiliser des fils coupés de filaments de verre continus dont les filaments se séparent en entrant en contact avec la suspension de ciment, pour former le matériau monobrin. Quand le matériau monobrin est constitué par des filaments dispersés de fils coupés, il comporte,dans l'état ot on le trouve normalement, des filaments dont le diamètre est situé à l'extrémité haute dola gamme précitée de 0,5 à 20 , c'est-à-dire usuellement non inférieur à 10 > i et non supérieur à 20 y. Autrement dit, si l'on utilise isolément ce matériau pour obtenir un bon effet de retenue des fines de ciment,des quantités relativement importantes de fibre peuvent être nécessaires. La demanderesse a constaté qu'il y a avantage à utiliser en mélange de la fibre à diamètre faible telle que laine de verre et le matériau monobrin constitué par des filaments dispersés de fils coupés.Ainsi, on bénéficie, d'une part, de 1' aptitude du matériau à faible diamètre à réduire la perte de ciment moyennant un taux d'addition relativement faible et, d'autre part, du bel aspect de surface et de la bonne résistance à vert apportés par le matériau à base de fils coupés à filaments dispersés. La demanderesse a aussi constaté qu'une manière de disperser complètement et uniformément les filaments de fils coupés consiste à ajouter ceux-ci à l'état humide, sans les secher, à la suspension de ciment ou composition de fabrication. Pour obtenir le matériau à l'état humide, on peut soit couper les fils à la sortie de la filière et les mettre sous des emballages rendant le séchage faible ou nul, soit enrouler directement le "roving" ou ruban et mettre 1' enroulement sous emballage interdisant son séchage. La demanderesse est d'avis que, dans ce cas, il est inutile d'incorporer aucun des agents filmogènes courants à l'ensimage appliqué sur les filaments pendant l'étirage.Toutefois, il n'est pas1possible d'obtenir un produit satisfaisant sans ensimage et l'on peut utiliser à cette fin de l'eau contenant une dose faible d'un ensimage lubrifiant classique tel que "Twenn 20". Le brevet US 3 948 673 propose des ensimages adéquats qu'on peut appliquer sur des fils de fibres de verre pour obtenir un produit qui, coupé après séchage, peut être dispersé dans une suspension de ciment. I1 faut choisir avec precaution un tel ensimage, car de nombreux ensimages dits dispersables donnentun produit qui, après séchage, est difficile à dissocier complètement.On obtient alors des faisceaux à extrémité en aigrette qui risquent de s' emmêler les uns dans les autres et de s'agglomérer dans le produit, qui est de ce fait médiocre. I1 estpséférable, lorsqu'on adopte cette méthode, d'utiliser un ensimage précédemment essayé dans les conditions de mise en oeuvre, notamment s'il s'agit d'un ensimage risquant de subir un degré quelconque de durcissement pendant séchage Afin de démontrer l'intérêt qu'il y a à utiliser un matériau monobrin constitué par-des filaments dispersés de fils coupés en vue d'obtenir un filtrat ayant la même teneur en solides que lorsqu'on met en oeuvre de l'amiante seule dans la machine, on a opéré une série d'essais de filtration à l'aide d'un tamis à-mailles de 300 On obtient ainsi, dans des conditions standard, des valeurs numériques qu'on peut comparer d'un essai à l'autre, alors que les chiffres concrets obtenus en fonctionnement dans des fabriques peuvent être variables et ne se pretent pas forcément à une comparaison directe. D'une manière générale,-on constate qu'une teneur en solides du filtrat inférieure à 1%, établie par ces essais, indique que la composition peut être mise en oeuvre efficacement et économiquement à la fabrique, à supposer résolu le problème qui se pose pour rendre la manutention du produit comparable à celle d'amiante-ciment à l'état vert. Comme le montre le tableau 4 ci-dessous, la teneur en solides obtenue avec des fils coupés non dissociés et avec des filaments monobrins dispersés de fils coupés, en présence d'un agent floculant (voir composition 7) est du même ordre qu'avec de l'asbeste seule ou que pour les compositions 4 et 5, comportant seulement la fibre de verre dispersable et les autres additifs : agent floculant seul pour la composition 5 et cellulose et agent floculant pour la composition 4.Les compositions 2,3 et 6 montrent qu'en supprimant l'agent floculant,on obtient des résultats inacceptables en présence d'asbeste. TABLEAU 4 Composition estimée % de produit composite* final durci N de "CEMFIL" Fibre de % de solides Teneur en com- Ciment 12 mm verre cou- Cellulose Amiante Agent traversant un solides du posi- (fils pée dis- (pulpe) chrysotile Eau floculant tamis à mail- filtrat tion coupés) persée les de 300 % 1 69 - - - 10 21 - 12 0,48 2 71,3 5 - - - 23,7 - 86 95 3,6-4,0 3 71,3 - 5 - - 23,7 - 86-93 3,6-4,0 4 70,5 - 5 1 - 23,5 250 ppm 8,7 - 14 0,38-0,6 A 4103 5 71,3 - 5 - - 23,7 - 250 ppm 14-23 0,6-1,0 A 4103 6 71,3 2,5 2,5 - - 23,7 - 100 % 4,1 7 70,5 2,5 2,5 1 - 23,5 250 ppm 17,3 0.69 A 4103 * Teneur en eau finale présumée : rapport eau/ciment de 0,3 L'agent floculant choisi est-de préférence un polyacrylamide tel que ceux vendus par la Dearborn Cbemlcals Co, sous le nom commercial de "AQUAFLOC 410311 ou par l'Allied Colloids Ltd. sous-le nom commercial de "MAGANFLOC E 24" La dose varie selon la nature du ciment et suivant le point et le mode d'addition à la suspension, mais elle a des chances de ne pas être inférieure à 0,010 O/oo de la teneur en solides secs de la suspension. I1 est contre-indiqué qu'elle dépasse 1 0/cl, étant donné le risque de boucher la surface ajourée (tamis ou feutre).Pratiquement, il s'avère commode de faire un essai initial avec une dose de 0,6 0/oc, puis de poursuivre l'expérimentation en réduisant les doses. La demandresse a constaté que, lorsqu'on ajoute le floculant dans une machine du type Hatschek près de 1' étage d'essorage, la dose doit être, d'une manière générale, de 0,050 à 0,600 O/oo de la teneur en solides secs de la suspension. Il s' avère important d'éviter de trop réduire la teneur en ciment de la suspension, parce que le produit risque alors de se cliver suivant les joints entre les couches successives accumulées sur la machine. L'agent floculant assure la rétention d'une quantité de ciment suffisante pour éviter le clivage. Il est aussi à conseiller de recycler le filtrat ou effluent de la machine afin de réduire les pertes de fines et de conserver à la suspension une teneur en ciment adéquate. La fibre de verre servant l'armature au produit, c'est-à-dire les fils coupés non dissociés, doivent résister aux alcalis et être dotés de longévité à long terme au sein d'un ciment alcalin. Un matériau convenable est celui vendu par la Fiverglass Ltd. sous la marque de commerce déposée "Gem-FIL". Le matériau monobrin doit de préférence résister aux alcalis, mais étant donne qu'on l'ajoute surtout pour améliorer le comportement pendant la mise en oeuvre, et non en vue d'un renforcement à long terme, il peut éventuellement avoir une longévité moindre. La proportion de fibre de verre sous forme de fils coupés in corporée au produit à base de ciment fabriqué sur les machines varie selon les propriétés attendues du produit fini. Aux prix actuels, une dose dépassant 10 % du poids du produit fini a peu de chances de permettre de se placer favorablement sur le marché et aucun avantage appréciable ne résulte jamais d'un dépassement de ce pourcentage. On constate en général qu'une dose de l'ordre de 5 % du poids du produit donne un produit satisfaisant pour la plupart des usages. Une dose de fibre de verre coupée inférieure à 1% exigerait des fibres d' une trop grande finesse, de sorte que c'est là la limite basse pratique. La proportion fibre monobrin/fibre d'armature coupée varie dans une certaine mesure avec la structure et les caractéristiques de la machine utilisée. Une proportion de 1/1 s' avère au premier chef commode pour mise en oeuvre dans une machine quelconque. D'une manière générale, toute indication plus précise est difficile à donner, car la proportion définitive déterminée par essais, éventuellement à la fabrique, est aussi affectée par la cadence de fonctionnement ainsi que par la conception de la machine. Bien entendu, il est essentiel d'éviter qu'en augmentant la proportion de fibre monobrin, pour améliorer la facilité de manutention du produit à l'état vert, on ne vienne à porter atteinte aux caractéristiques mécaniques du produit fini.Pour toute machine donnée, il faut donc respecter, en choisissant la composition de la suspension, les directives générales données ci-dessous. Comme noté plus haut, les compositions peuvent être à base de portland ordinaire, formant le seul constituant inorganique non fibreux et qui peut être en partie remplacé par des charges. Par exemple, on peut ajouter de la farine de pierre à chaux parce qu'elle est moins chère que le portland ordinaire, et aussi pour réduire le retrait au séchage. Des agrégats légers tels que vermiculite ou perlite peuvent etre incorporés au produit pour réduire sa densité, tout en exerçant un effet favorable sur son pouvoir d'isolation thermique. Par ailleurs, on sait que l'addition de matières contenant de la silice, telles que cendres de combustible et diatomites pulvérisées, peut provoquer une réaction avec la chaux libérée lors de l'hydratation du ciment et réduire ainsi l'alcalinité du produit, ce qui peut être particulièrement intéressant en raison du risque de voir les fibres de verre d'armature se dégrader sous l'effet d'un milieu alcalin. On a fait des expériences, par la même méthode que celle ayant servi à établir les données portées dans le tableau 1, pour comparer les effets exercés par de tels additifs sur le comportement de la suspension à la filtration. La composition de base des lots essayes est la suivante, en pourcentage en poids Portland ordinaire 68 % Produit de remplacement de ciment 23 % Fibre de verre coupée résistant aux alcalis 5 % Laine de verre (diamètre 7,5 p) déchiquetée à travers un tamis à mailles de 12 mm 4 % Polyacrylamide floculant ("Aquafloc 4103" Ajouté en solution de la Dearborn Chemicals Ltd) aqueuse à 0,01 % contenant 0,250 O/oo de solides Eau jusqu'à obtention d'un rapport eau/solides (y compris la solution de floculant) de 25/1 Le tableau 5 donne les résultats obtenus en filtrant les suspensions à travers un tamis à mailles de 300 P pour simuler les effets à obtenir dans une machine à amiante-ciment Hatschek. ( voir tableau 5 page 19 L'effet exercé par les additifs sur le pourcentage de solides traversant le tamis ne varie pas beaucoup de l'un à l'autre des additifs étudiés. La plupart des additifs réduisent légèrement les fuites à travers le tamis ; seuls le talc et les cendres de combustible pulvérisées les augmentent. Toutefois, les temps d'essorage sont plus étalés, le mica donnant nettement le temps le plus bref. Avec tous les additifs, hors les scories de haut fourneau broyées, le temps d'essorage est plus court qu'avec du ciment pur. Pour tous les additifs, les feuilles continues formées sur le tamis sont complètes, mais pour certains d'entre eux (notamment la chaux), elles ont une texture irrégulière. Avec les agrégats légers, il se forme, comme on pouvait le prévoir, des structures épaisses et spongieuses. Le gros volume de perlite peut être complètement absorbé dans la structure de feuille continue. I1 apparait donc qu'on peut utiliser ces additifs, et d'autres similaires, conjointement avec du portland ordinaire pour fabriquer des panneaux de construction armés de verre sur une machine à amiante-ciment Hatschek, par le procédé selon l'invention, bien que des ajustements des conditions opératoires soient nécessaires pour compenser les différences d'aptitude à l'essorage. Toutefois, il est évidemment essentièl que les additifs utilisés en remplacement partiels du ciment aient des caractéristiques de sédimentation très analogues à celles du ciment. Par exemple, de la silice sous forme de sable est difficillement incorporable parce que les particules lourdes se séparent rapidement de la suspens ion et ne participent à la floculation stimulée par le polyamide.Il faut tenir compte de ce facteur dans le choix des matériaux de remplacement. TABLEAU 5 % de solides dans le filtrat traversant un tamis à mailles de 300 N Temps d' Moyenne des % de solides de produit de remplacement de essprage Lot Lot Lot Lots transmis lot ciment (B) A B C A,B,C (%) 1 Témoin (91 % OPC) 45 0,25 0,28 0,25 0,26 6,8 2 Vermiculite 34 0,15 0,15 0,17 0,16 4,2 3 Diatomites 35 0,15 0,15 0,17 0,16 5,3 4 Kaolin 15 0,21 0,21 0,19 0,20 5,4 5 Dentonite 29 0.23 0,19 0,20 0,20 5,4 6 Aigile figuline 11 0,22 0,20 0,21 0,21 5,6 7 Mica (minsral concentré) 5 0,23 0,22 0,24 0,23 6,0 8 Farine de pierre à chaux 31 0,22 0,22 0,245 0,24 6,2 9 scories de haut fourneau 55 0,24 0,23 0,25 0,24 6,4 broyées 10 Perlite 29 0,25 0,27 0,26 0,26 6,8 11 Talc 43 0,25 0,28 0,29 0,27 7,2 12 Cendre de combustible 18 0,27 0,29 0,27 0,27 7,3 pulvéyisée REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de matériau composite à base de ciment armé de fibre suivant lequel on forme une feuille continue chargée d'eau, de ciment armé de fils de verre à. fibres continues coupés, sur une surface ajourée, par dépôt à partir d'une suspension fluide de ces matières, et on l'essore par succion, caractérisé en ce qu'on ajoute un agent floculant à la suspension, avant dépit de la feuille continue, et en ce que la suspension comporte des filaments monobrins de matière inorganique non cristalline, outre les fils de verre coupés. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau à filaments monobrins utilisé est de la laine de verre ou de la laine minérale. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau à filaments monobrins utilisé est constitué par des fils de verre à fibres continues coupés dont les fibres se séparent en entrant en contact avec la suspension de ciment. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres monobrins utilisées ont un diamètre de 0,5 à 20 . 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que les fibres monobrins utilisées ont un diamètre moyen de 4 à 9 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres monobrins utilisées ont jus qu'à 25 mm de long. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fibres monobrins utilisées ont jusqu'à 12 mm de long. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédez tes, caractérisé en ce que le matériau à fibres monobrins est incor poré à la suspension à raison de 1 à 10 % en poids. de la teneur to tale en solides de la suspension. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le matériau à fibres monobrins, dont les diamètres sont de 4 à 9 p, est incorporé à la suspension à raison de 3 à 6 % en poids de la teneur totale en solides de la suspension. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précéden tes,caractérisé en ce que l'agent floculant utilisé est un polyacrylamide. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'on ajoute l'agent floculant à raison de o,oío à 1 /oo de la teneur en solides secs de la suspension, 12. Procédé selon la revendication Il, caractérisé en ce qu'on ajoute l'agent floculant à raison de Q,Q5Q à 0,600 # de la teneur en solides secs de la suspension. 13. Procédé delon l'une quelconque des revendications 1Q à 12, caractérisé en ce qu'on ajoute l'agent floculant à la suspension immédiatement avant dépôt de celle-ci sur la feuille continue, 14. Procédé selon l'une quelconque des revendication? précédentes, caractérisé en ce qu'on incorpore les fils de fibres de verre coupés d'armature à la suspension à raison de 2 à 10 % de la teneur en solides secs de la suspension,