Brevet FR2391177A1 — publié le 19781215

La présente invention est relative à un nouveau béton d'agrégats légers. Les bétons d'agrégats légers sont fabriqués à partir d'un mélange de ciment et d'agrégats légers, et se recommandent par leur légèreté et leurs propriétés d'isolation thermique et phonique. Ils sont utilisés Soit comme matériaux de structure, soit pour protèger des charpentes métalliques contre l'incendie. Comme matériau pour constituer des agrégats légers, on a proposé diverses substances, par exemples des résidus végétaux. On a aussi proposé des particules d'argile expansée, ou de laitier expansé. Ces diverses matières premières ont permis d'abaisser de façon importante la~densité des bétons; toutefois récemment des densités encore nettement inférieures ont pou être obtenues en utilisant des granules de verre à structure cellulaire fermée, commercialisées notamment par La-Société Boussois, Paris, sous la marque "EXPANVER". Il s'agit de grainsde matière vitreuse, de forme sensiblementspherique, de dimensions habituelles de 3 à 25 mm, 3 dont la densité de remplissage est de 130 à 160 kg/m3 environ. I1 a déjà été propose de faire du béton en utilisant, pour constituer l'agrégat, uniquement des granules de verre cellulaire du type ci-dessus. On obtient un produit de faible densité et de bonne caractéristique d'isolation thermique, mais dont les caractéristiques mécaniques laissent à désirer. I1 est possible d'améliorer les caractéristiques mécaniques en complétant l'agrégat avec--des fines, constituées par exemple par du sable de rivière, mais on augmente alors en même temps la densi ter si bien qu'on perd une partie du gain de légèreté apporté par les granulés de verre cellulaire. L'invention permet d'obtenir un beton dont es caractéristiques mécaniques sont très superieures à celles du béton dont l'agrégat est formé uniquement de granulésde verre cellulaire, mais dont la densité est cependant bien plus faible. que celle des bétons contenant à la fois de tels granulés avec du sable de rivière pour constituer les fines. Le béton selon l'invention est formé à l'aide d'm agrégat à deux constituants, d'une part des granulés de verre cellulaire, de diamètre compris entre- 2 et 2-5 mm et, d'autre part, des fines de matière minérale expansée, par exemple de l'argile expansée ou du laitier expansé, de granulométrie comprise entre 0,1 et 3 mm. De préférence, le rapport en volume des deux fractions de l'agrégat est de l'ordre de 2,6 à 1,8 volumes de granules de verre expansé par volume de fines de matière minérale expansée. La préparation du béton selon l'invention se fait de façon classique; il convient toutefois de procéder au mélange des constituants de façon énergique, en raison des différences de densité des constituants, les granules de verre cellulaire, très légers, ayant tendance à flotter. I1 est avantageux de mélanger au préalable l'agrégat et le ciment, et d'ajouter l'eau ensuite. Le ciment utilisé pour la préparation du béton peut être un ciment de type classique. Selon les proportions relatives de gra nulés, de fines et de ciment, on peut obtenir des bétons denses, semi-caverneux, au caverneux, mais on peut aussi songer à utiliser le même type d'agrégat pour faire un béton-mousse. On constate alors que si l'on utilise les techniques courantes, telles que celle qui consiste à ajouter un agent-moussant non stabilisé au mélange, par exemple de la poudre d'aluminium, on obtient des résultats décevants car les granules de verre cellulaire se rassemblent à la partie haute du béton pendant que la mousse se forme, si bien que le produit résultant n'est pas homogène, et l'ensemble coulé en coffrage déborde jusqu'à la phase finale-d'expansion. Cette difficulté a été -résolue en opérant de la manière suivante, selon I'inventiqn : - on prépare séparément d'une part le mélange des constituants de l'agrégat : granules de verre expansé et fines de matière minérale expansée, avec le ciment et, d'autre part, une mousse forme de l'eau nécessaire, d'air et d'un agent moussant permanent stabilisé. De tels agents moussants permanents stabilisés sont des produits organiques visqueux, de consistance analogue à du blanc d'oeuf cru, de compositions très diverses. L'un de ces produits est commerciali sé en France sous la marque "LANCOLISOL" par la Société franç-aise Lanco.On trouve également dans le commerce des appareils pour fabriquer la mousse par injection d'air comprimé dans de l'eau addi tionnée d'une faible quantité d'agent moussant permanent, par exemple 3 litres de Lancolisol pour 100 litres d'eau. De tels appareils sont également commercialisés par la Société française Lance Ayant ainsi préparé séparément un mélange sec d'agrégat et de ciment et une mousse permanente stable, on procède au mélange de ces deux constituants et on obtient alors un béton mousse homogène qui peut être utilisé, par exemple, comme produit de remplissage non porteur, par exemple comme âme de panneaux-sandwich. On met ainsi à profit sa rigidité supérieure,. à poids égal, et aon incombustibilir té. A titre de premier exemple, on a préparé un béton en utilisant les produits suivants -Billes de verre expansé, de la marque "Expanver", dimen sions 3-8 et 8-16 mm, densité 0,150, -- Argile expansée, commercialisée sous le nom de "Sable de Leca" par le Comptoir Tuilier du-Nord, granulométrie 0 à 0,03 mm densité 0,700, -Ciment CPA 400. On a mélangé ces matières premières avec de l'eau dans les préparations suivantes - Billes de verre 800 litres - Argile expansée 400 litres - Ciment 400 kg - Eau 180 litres. On a obtenu un béton qui, après 28 jours, avait une densité 3 2 de 800 kg/m3 , une résistance à la compression de 80 kg/cm2 à-cette date, et une conductivité thermique de 0,15 kg Caljm.h C. A titre de deuxième exemple, on a préparé un béton-mousse en utilisant les mêmes -matières premières pour l'agrégat et le même ciment. On a mélangé ensemble l'agrégat et le ciment et on a préparé séparément une mousse partir du produit "Lancolisol" à raison de 3 kg pour 100 litres d'eau, par injection d'air comprimé, la mousse 3 obtenue avait une densité d'environ 70 kg/m3, puis on a malaxé ce mélange d'agrégat et de c-iment avec la mousse. Les proportions des constituants étaient les suivantes - Billes de verre -500 litres - Argile expansée 200 litres - Ciment 300 kg - Mousse stabilisée 370 litres Le béton-mousse obtenu avait, après 27 jours, une densité de 550 kg/m3, une résistance à la compression de 60 kg/cm2, une conductivité thermique de 0,10 kg Cal/m.h C REVENDICATIONS 1. Béton d'agrégats légers, formé à partir de ciment et d'un agregat à granules de verre à structure cellulaire fermée, de diamètre 2 à 25 mm, et de fines, caractérisé en ce que les fines sont des particules de matière minérale expansée, de granulométrie comprise entre 0,1 et 3 mm. 2. Béton selon la revendication 1, caractérisé en ce que ie rapport en volume des deux fractions de l'agrégat est compris entre 2,6 et 1,8 volumes de granules par volume de fines 3. Beton selon la revendication 2, caractérisé en ce que les granules sont sensiblement jointifs dans toute la masse du béton. 4. Béton selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les fines sont formées de particules d'argile expansée. 5. Béton selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que les fines sont formées de laitier expansé. 6. Procédé pour l'obtention d'un béton selon-l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on mélange au préalable l'agrégat et le ciment, puis on ajoute l'eau nécessaire. 7. Procédé selon la revendication 6, et destiné à l'obtention d'un béton-mousse selon l'une des revendications 1 à 5, carac -térisé en ce qu'on prépare séparément un mélange d'agrégat et de ciment, et une mousse permanente stabilisée à l'aide d'eau, d'zir et d'un agent moussant permanent stabilisé, -puis on mélange ensemhle le mélange de l'agregat et du ciment et la mousse ainsi préparée.