Brevet FR2398030A1 — publié le 19790216

La présente invention est relative à une composition réfractaire, ainsi qu?à un procédé de fabrication de produits réfractaires à partir dtune telle composition. Elle concerne plus particulièrement la fabrication des éléments de. cheminées d'usage domestique , tels que les parois de Plâtre, l'avaloir, les conduits de fumée,etc. Actuellement, chacun de ces éléments est réalisé par assemblage au ciment réfractaire de plusieurs pièces dont chacune présente nécessairement une forme simple du fait de la nature des compositions réfractaires actuellement connues. En effet, les briques réfractaires ou les tuileaux réfractaires actuellement utilisés sont realisés à partir d'une composition crue de consistance pateuse que lton met en forme puis que i ton cuit pour la stabiliser dans cette forme ; la consistance pâteuse de la composition comme la nécessité de la cuire après mise en forme ne permettent pas d'envisager une mise en forme par moulage, qui seulepermettrait d r obtenir économiquement des formes complexes. Ainsi nécessairement réalisées à partir de nombreux éléments dT assemblés, les cheminées usage domestique ou autresconstructionsâ parois réfractaires de forme complexe sont actuellement longues, incommodes et coûteuses à construire. De plus, les produits réfractaires actuellement connus, s ils présentent de bonnes caracténstiques de réflexion de la chaleur et généralement d'accumulation de celle-ci, restituent mal la chaleur accumulée, et une cheminée réalisée à partir de tels produits se refroidit très rapidement après extinction du feu ; leur temps de reroidissement dépasse rarement une demi-heure. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients en proposant une composition réfractaire qui soit à la fois moulable, pour autoriser la réalisation en monobloc de pièces de forme complexe telles quine paroi complète de l'âtre ou un avaloir, e t susceptible d'accumuler de la chaleur et de restituer lentement la chaleur ainsi accumulée, pour prolonger l'action de chauffage pendant plusieurs heures après extinction dn feux A cet effet, 1 T invention propose une composition réfractaire destinée à etre mise en forme et durcie, comportant un liant réfractaire et de Liteau, caractérisée en ce qu t elle se présente sous la forme d'une pâte liquide moulable comportant en outre un matériau expansé stable à la chaleur. Cette stabilité à la chaleur déjà acquise dispense d'une cuisson ultérieure, contrairement au cas des compositions réfractaires traditionnelles qui ne sont cuites, c'est-à-dire stabilisées, qu'après mise en forme du produit ; jointe à la consistance liquide de la pâte, elle permet de réaliser à partir de la composition des produits moulés présentant une forme plus complexe et tout relief désiré. En particulier, il est possible de réaliser en une seule pièce chaque paroi de l'âtre habituellement réalisée à partir de nombreux tuiieÉwr assemblés par cimentage en conservant un relief semblable à celui que présente un tel assemblage ; un traitement de surface appropriée des zones du moule simulant le relief des tuileaux notamment avec enduction de ces zones en substances colorantes appropriées, permet même de restituer sur le produit moulé la différence d'aspect caractéristique entre lesùiileaux et les joints en ciment réfractaire des cheminées construites de façon traditionnelle. Les produits obtenus présentent de bonnes caractéristiques d'accumulation de la chaleur et de restitution de la chaleur accumulée du fait de l'existence, dans la masse, des cellules généralement fermées du matériau expansé dont chacune constitue une poche de gaz propre à accumuler la chaleur puis à la restituer. On a obtenu de bons résultats aux essais en utilisant comme matériau expansé stable à la chaleur un schiste expansé qui, de par sa richesse en alumine, présentait en outre de bonnes qualités réfractaires, un tel matériau ne se liant pas seul, il était mélangé à un ciment réfractaire du commerce jouant le rôle de liant; ce ciment réfractaire était du type dit "fondu ", mais d'autres liants réfractaires auraient naturellement pu être utilisés. On a pu constater que des produits réfractaires ainsi fabriqués à partir d'un mélange à 40 % de schiste expansé et 60 ffi de ciment fondu, au qu e 1 était adjointe de liteau à raison de 25 litres pour 100 kgs de mélange sec schiste-ciment,rei"'aierI la cha deux leur de façon sensible /heures, après avoir été soumis à l'action du feu. Ces chiffres sont naturellement donnés à titre purement indicatif, des essais ayant également montré qu'un mélange schisteciment à raison de 25 à 50 % de schiste expansé pouvait donner toute satisfactionmquant aux qualités d'accumulation et de resti tution de la chaleur qu'au plan de la cohésion communiquée par le ciment réfractaire en complément %. Comme il a été dit plus haut, la composition réfractaire selon l'invention présente, à son durcissement, une grande fluidité qui la destine plus particulièrement au moulage. Le moule utilisé doit naturellement présenter une résistance à la température suffisante pour ne pas s t endommager sous ltaction de la chaleur émise par la composition lors de son durcissement, qui porte l'ensemble à des températures de l'ordre de BOO C. De plus, notamment dans le cas de la fabrication de produits présentant un relief tourmenté, il est avantageux d'utiliser un moule en matériau souple susceptible d'être déformé en vue du démoulage. On a obtenu de bons résultats aux essais en utilisant des moules réalisés en caoutchouc synthétique aussiliconeF qui se pré- sente- à l'état liquide et se polymérise par adjonction d'un durcisseur. Un tel matériau permet de réaliser le moule sur un modèle présentant le relief que l'on désire donner au produit fini, et par exemple sur un ensemble de tuileaux et de joints restituant le relief d'une paroi d'un aurez puis de démouler le modèle par déformati on du moule pour dégager ce dernier. Le moule ainsi réalisé présente une empreinte reproduisant les moindres détails du modèle, et peut alors être utilisé pour reproduire celui-ci en de nombreux exemplaires au moyen de la composition réfractaire selon l'invention. Préalablement au moulage de chaque produit, on enduit le moule d'un produit destiné à faciliter le démoulage ultérieur, tel qu'une huile végétale dans le cas d'un moule en caoutchouc puis, après d'eventuels-traitements de surface de l'empreinte du moule destinés à restituer exactement 11 aspect des tuileaux et des joints sur le preduit moulé, on coule dans l'empreinte du moule la composition réfractaire selon l'invention, que l'on laisse durcir pendant un temps variable notamment en fonction de l'épaisseur du produit fabriqué et de la surface de contact de celui-ci avec l'air ambiant ; cette durée correspond au temps de prise du ciment ; à titre indicatif, elle a été d'un maximum de huit heures pour un produit d'environ 6 centimètres d'épaisseur. Après durcissement, on démoule le produit par déformation du moule. La composition selon l'invention ayant épousé toutes les infractuosités du moule, le produit obtenu présente un relief semblable à celui du modèle dont il reproduit tous les détails. Naturellement, dtautres procédés de moulage peuvent être mis en oeuvre pour réaliser les produits réfractaires à partir de la composition selon l'invention. Dans le cas d'avaloirs ou de conduits réalisés en une seule pièce, le coulage de la composition selon l'invention s'effectue entre deuz moules complémentaires respectivement de la périphérie interne et de la périphérie externe du produit à fabriquer. On peut ainsi réaliser en monobloc une ou plusieurs parois d'un conduit, d'un âtre ou d'un avaloir présentant de bonnes qualités réfractaires et de bonnes qualités d'accumulation de la chaleur et de restitution dans le temps de la chaleur accumulée. REVENDICATIONS 1) Composition réfractaire destinée à être mise en forme et durcie, comportant un liant réfractaire et de 1 ' eau, caracterisée en ce qu'elle se présente sous la forme d'une pâte liquide moulable comportant en outre un matériau expansé stable à la chaleur. 2) Composition réfFactaire selon la revendication 1, caractérisée en ce que le liant réfractaire est un ciment réfractaire. 3) Composition réfractaire selon la revendication 2, caractérisée en ce que le liant réfractaire est un ciment fondu. 4) Composition réfractaire selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé e en ce que le matériau expansé est choisi parmi les matériaux expansés réfracta ires. 5) Composition réfractaire selon la revendication 4, caractérisée en ce que le matériau expansé est un schiste expansé. 6) Composition réfractaire selon la revendication 5, caractérisée en ce que le mélange sec schiste expansé-liant réfractaire comporte de 25 à 50 % de schiste expansé. 7) Composition réfractaire selon la revendication 6, caractérisée en ce que le mélange sec schiste expansé -liant réfrac taire comporte environ 40 % de schiste expansé. 8) Composition réfractaire selon les revendications 2 et 7, caractérisé en ce qu'elle comporte environ 25 litres d'eau pour 100 kgs de mélange sec schiste expansé-ciment réfractaire. 9) Procédé de fabrication d'un produit réfractaire tel qutuntileau , une paroi ou plusieurs parois en monobloc d'un entre, dlun avaloir ou d'un conduit, à partir dtune composition réfractaire selon ltune quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'on confectionne un moule en un matériau résistant àla température de durcissement de la composition réfractaire et présentant intérieurement l'empreinte du produit à fabriquer, on coule la composition dans le moule et, après durcissement de la composition dans le moule, on démoule le produit. 10) Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on confectionne le moule en un matériau élastiquement défor- mable pour démouler le produit par déformation du moule.