Brevet FR2418070A1 — publié le 19790921

L'invention concerne un procédé de fabrication de plpq-u;. de reveteme--t, de murs, de blocs de construction, de pièces moulées, etc... ainsi que des appareils pour la mise en oeuvre de ce procédé. Il est connu de fabrique d-s masses de pierre artificielle à partir de pierre naturelle concassée de différentes grosseurs liée par du ciment. Toutefois, après durcinsement complet du liant, les pie ces moulées formées de ces masses ont mauvaise apparence et il faut des travaux compliqués de meulage et de polissage pour faire apparaître le caractère de la pierre. On enlève des couches de ciment et on arrache partiellement, en surface, le grain de pierre naturelle. Abstraction faite des moyens de fabrication importants, les travaux de meulage et de polissage permettent seulement de fabriquer des pièces moulées planes tandis que les pièces moulées ornementées ou de fantaisie restent exclues.En outre, il est connu aussi d'ajouter des résines synthétiques à du sable et d'utiliser les mélanges obtenus, dits bétons de polyester, pour fabriquer des éléments de construction industriels. Il est vrai que les éléments de construction se distinguent par une grande résistance mécanique et une grande stabilité chimique ainsi que par un temps de prise court relativement aux pierres artificielles à liant de ciment, mais leurs surfaces visibles ont tout aussi mauvaise apparence. L'invention a pour but de fournir un procédé de fabrication de plaques de revêtement, de murs, de blocs de construction, de pièces moulées, etc... dans lequel on puisse, sans retouche, réaliser des surfaces visibles ayant le caractère de la pierre naturelle, de façon simple et économique. L'invention a en outre pour but de fournir des appareils pour la mise en oeuvre de ce procédé. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que dans un moule à surface de fond structurée, on introduit une résine synthétique durcissable mélangée à un durcisseur, visqueuse et non encore durcie, jusqu a ce que la strr- face de fond et les plus hautes saillies de celle-ci soient recouvertes, qu'ensuite on applique sur la couche de résine synthétique des grains anguleux de pierre naturelle (gravillon) de différente couleur, de différente nature et de différente granulométrie, qu'ensuite, par gravité et éventuellement, en outre par vibration, les grains sont transportés à travers la couche visqueuse de résine synthétique jusqu'à la surface de fond du moule structuré et qu'après le durcissement, on retire du moule le produit fini. Un mode d'exécutionavantageux est caractérisé par le fait ç;u1apre's la descente des grains anguleux sur le fond structuré du moule, on applique sur la surface encore visqueuse de la couche de résine synthétique des éléments d'accouplement dépouillés de façon telle que leurs parties présentant des dépouilles s'enfoncent dans la couche de résine synthétique et s'ancrent dans celle-ci mais que d'autres parties de ces éléments d'accouplement, présentant des dépouilles, dépassent encore hors de cette couche de résine synthétique. Il devient ainsi possible d'assembler les produits à liant de résine synthétique retirés du moule à d'autres matériaux, par exemple d'assembler à une couche de béton ou de mortier de béton des plaques relativement minces présentant à leur face antérieure un caractère de pierre naturelle. De cette manière, il est possible de fabriquer des couches à caractère de pierre naturelle si minces qu'elles sont assez élastiques pour absorber élastiquement la dilatation thermique différente de la résine synthétique d'une part et du béton d'autre part sans que l'assemblage éclate. Ainsi, il ne s'agit pas de revetir des éléments en béton mais de raidir au moyen de béton, par voie humide, une sorte de "placage" de pierre naturelle ou de granit. Dans bien des cas, en vue de l'assemblage ultérieur à une couche de béton ou matière similaire, il est apparu avantageux d'appliquer, du côté opposé s la surface de fond structurée du moule, une couche de liaison dans laquelle sont prévus, conne éléments d'accouplement, des fragments poreux que l'on ancre dans la couche de résine synthétique mais qui dépassent encore de celle-ci et dont les pores ouverts présentent des dépouilles. Un appareil avantageux pour la mise en oeuvre du procédé est caractérisé par le fait qu'il comporte une courroie transporteuse sur laquelle est transporté le moule présentant une surface de fond structurée, qu'au-dessus du moule sont placés côte à cate plusieurs dispositifs doseurs, que dans un ou plusieurs de ces dispositifs doseurs sont emmagasinés des grains de pierre naturelle ayant la même couleur les uns que les autres et que dans un ou plusieurs autres dispositifs doseurs sont emmagasinés des grains de pierre naturelle présentant une autre couleur ou un mélange de couleurs, l'appareil comportant un dispositif de commande dont l'actionnement permet d'appliquer, sur différentes Zones de la couche visqueuse de résine synthétique placée dans le moule correspondant, des quantités choisies des grains de pierre naturelle emmagasinés dans les différents dispositifs doseurs. Des développements de l'invention sont décrits ci-après à propos des dessins qui illustrent le procédé et l'appareil. Sur les dessins schématiques, les parties qui se correspondent portent les mêmes références. Fig. 1 est une coupe transversale d'une plaque fabriquée par le procédé selon l'invention, la face tournée vers le fond du moule étant indiquée à gauche, les éléments d'accouplement prévus étant des fragments poreux, Fig. 2 montre une variante de la plaque de -la Fig. - i dans laquelle les élement d'accouplement utilisés sont des tirants en double T, Fig. 3 montre une variante de la Fig. 2 dans laquelle l'élément d'accouplement muni de dépouilles présente un agencement d'ancrage pour l'accrochage ou le goujonnage, Fig. 4 est une variante de la Fig. 1 dans laquelle la couche de béton de ciment contient des fragments de matière poreuse, Fig. 5 est une variante de la Fig. 4 dans laquelle la couche de béton de ciment contient une couche insonorisante et calorifuge et un tirant de goujonnage noyé, Fig. 6 est une variante de la Fig. 5 dans laquelle le tirant de goujonnage est noyé dans la couche contetmt de la résine synthétiiue et des grains anguleux de pierre naturelle, Fig. 7 illustre le principe d'un appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, vu de côté, Fig. 8 est une coupe suivant la ligne b-B de la Fig. 7, Fig. 9 montre un moule pour la fabrication de plaques qui portent, sur une surface structurée à caractère de pierre naturelle, -des parties lisses en saillie, Fig. 10 montre une variante du moule de la Fig. 9, pour la fabrication de plaques qui portent, sur la surface structurée, une surface lisse en saillie et des objets se dressant sur celle-ci. La Fig. 1 montre une plaque 1 fabriquée selon l'invention. La couche 2 formée de résine synthétique et de pierres à arêtes vives présente, du côté qui était tourné vers le fond structuré du moule 3 (voir Fig. 7) lors de la fabrication une surface 4 structurée de façon correspondante. Lors de la fabrication, on a appliqué sur le caté supérieur 5 de la couche 2 des fragments 6 de béton poreux, d'argile boursouflé, de lave caverneuse ou de scorie poreuse, de façon telle que ces fragments 6 soient ancrés dans la couche de résine synthétique 2 mais dépassant encore de celle-ci ou de sa surface 5. Beaucoup des pores situés à la surface des fragments 6 présentent des dépodi- les car une partie seulement de la surface de ces pores est ouverte. Par conséquent pendant la fabrication, la résine synthéticue de la couche 2 pénètre a l'intérieur des pores et arrive derrière les zones dépouAlées. Lors du durcissement de la résine synthétique, celle-ci se contracte un peu de sorte que la résine qui a pénétré à l'intérieur des pores prend un peu de jeu, ce qui est avantageux pour compenser les dilatations éventuelles ou les tensions mécaniques. La couche relativement mince 2, dont la surface 4 présente le caractère de la pierre naturelle, peut être liée, soit en un processus de fabrication qui fait suite, soit ultérieurement après le transport au chantier, à une coulée 7 de béton de ciment. Ce béton de ciment pénètre dans les pores ouverts adjacents des fragments 6 et ainsi, on obtient une bonne liaison entre la couche 7 et la couche 2. Les couches 2 et 7 ont des coefficients de dilatation thernique différents et c'est là l'une des raisons principales pour lesquelles, dans le procédé antérieur de liaison entre des couches de résine synthétique et des couches de béton, par exemple dans l'application de couches de résine synthétique sur des dalles de béton, il se produisait des difficultés par la suite et ces couches se détachaient l'une de 1 autre. Grâce à l'utilisation de fragments poreux c me eleents d'accouplement ou comme couche de liaison entre la couche 2 conterait de la résine synthétique et la couche de béton de ciment 7, la liaison entre ces deux couches subsiste même en cas de fortes variations de température et cela doit être attribué, en particulier, au fait qu'entre les parties de résine synthétique qui ont penétré à l'intérieur des pores d'une part et les parois des pores d'autre part, il stest formé au cours du processus de fabrication de petits espacements qui compensent les tensIons ou les déplacements locaux résultant de celles-ci. il est possible aussi de presser ou d'appliquer les plaques minces de grains anguleux de pierre naturelle lie-:s par de la résine synthétique, munies d'une couche de liaison ou d'éléments d'accouplement, sur une couche de béton ou de mortier de béton, avant la prise. La Fig. 2 montre une variante de la plaque de la Fig. 1; toutefois, les éléments d'accouplement utilisés sont des tirants en double T, 9, dont-les ailes en saillie sont noyées d'une part dans la couche 2 formée de résine synthétique et de pierres anguleuses, d'autre part dans la couche 7 formée de béton de ciment. Dans le mode d'exécution de- la Fig. 3, 11 élément d'accouplement utilisé est un agencement d'ancrage 10. Celui-ci présente des parties en saillie noyées dans la couche 2 formée de résine synthétique et de pierres anguleuses 2. Le côté extérieur de l'agenceme.nt d'ancrage 10, s'élargissant vers 1 extérieur (vers la droite) assure aussi un bon ancrage dans la cruche 7 formée de béton de ciment. L'agencement d'ancrage -10présente une perforation centrale filetée il dans laquelle peut se visser un goujon fileté assurant l'assemblage à d'autres éléments porteurs. Ce mode d'exécution convient particulièrement aux parements accrochés. La Fig. 4 montre une variante de la Fig. 1 dans laquelle des grains poreux 6' sont noyés dans la couche 7 formée de béton de ciment. Dans le mode d'exécution de la Fig. 5, une couche insonorisrste et calorifugue 13 est en outre noyée dans la couche 7 formée de béton de ciment. En outre, dans la couche 7 est encore noyé un tirant de goujonnage 4. La Fig. 6 montre une variante de la Fig. 5 dans laquelle le tirant de goujonnage 14 est noyai dans la couche 2 formée de résine synthétioue et de pierres. Le procédé selon l'invention peut être mis en oeuvre de différentes façons et avec différents appareils, La Fig. 7 montre le principe d'un appareil convenant bien à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention et la Fig. 8 est une coupe correspon- > nte suivgnt- la ligne A-B. Sur deux rouleaux transporteurs 21 entrainés a une vitesse réglable court une courroie transporteuse 22 sur la face supérieure de laquelle repose un moule 3. Le fond du molle 3 présente une surface structurée 3t. Au-dessus du moule se trouve un réservoir 23 à liant @u à résine synthétique; dans certaines coordinations, on pr - volt ou plusieurs de ces réservoirs munis d'un dispositif mélangeur ou doseur approprié. A l'intériuer du roule Z, on introduit de la reine synthétique contenant un lurcisseur ou bien, après l'introduction de li résine synthétique, on jout un durcisseur jusqu'à ce que 15 surface de fond 3' et les plus 1--zate- saillies de celle ci soient couvertes.Ensuite, on applique sur la couche de résine synthétique les grains de pierre naturelle ou du gravillon, de préférence ansuleux, de di-Uférentes couleurs, de différente nature et de différents granularité. A cet effet sont prévus plusieurs réservoirs 24, 25, 26, 27. Chacun de ces réserve rus est rempli de grains de pierre naturelle de même nature. En-dessous les réservoirs 24, 25, 26, 27 se trouvent des disposiXifs doseurs correspondants 29. En-dessous des ouvertures de sortie des réservoirs 24 à 27 sont disposées des courroies transporteuses de pierres 30 dont les vitesses sont réglables. Grâce à ces dispositifs auxiliaires, l-s grains formes de pierres naturelles de différente nature sont appliqués de façon dirigée sur la surface de la couche de résine synthétique 2. Ces grains se déplacent alors par gravité à travers la couche visqueuse 2 jusqu'à la surface de fond structurée 3' du moule 3. Cela peut éventuellement être favorisé en outre par vibration du noule. Après le durcissement, on retire alors du moule le produit fini en forme de plaque. La courroie transporteuse 22 peut être aussi sous la forme dite sans fin, de sorte que l'on peut se passer de poser des moules supplémentaires 3. Au lieu d'une courroie mécanique, on peut aussi utiliser une g@uttière poseuse à haute fréquence ou ii ultrasons. On peut alors effectuer le dosage si-lement en réglant la fréquence de l'intensité. Il est possible aussi de prévoir un bras de robot commandé électroniqu-a#ent, muni d'une buse et #ul, selon un programme sur bande magnétique, place les pierres de façon dirigée aux endroits prévus. Si l'on veut réaliser une couche de liaison permettent la liaison avec une couche de béton, on applique sur la surface encore visqueuse 5 de la couche de r-si- ne synthétique 2 des éléments d'accouplement, par exemple des fragments poreux 5, de façon telle que ceux-ci pénètrent dans la couche de résine synthétique et s'y ancrent, mais que des parties de ces fragments poreux 6 dépassent encore de la couche de résine synthétique. Pour la couche 2 formée de pierre naturelle et de résine synthétique, on adopte de préférence une épaisseur de 2 u 8 s. Il ert économique d'utiliser des couches minces dont l'épaisseur ne dépasse pas notablement 2 mm et en outre, cela est avantageux étant donné que l'effort de retrait à transmettre par les éléments d'accouplement est moindre. Il rentre aussi dans le cadre de l'invention d'utiliser de façon appropriée dans la couche de résine synthétique, d'autres éléments d'accouplement comme ceux qui sont indiqués sur les Fig. 2, 5, 5, 5. La Fig. 9 monte un moule pour la fabrication de plaies ni portent, sur une surface structur#e, une surface lisse en saillie, le plus cuvent de cculeur différente, par exemple de dalles funéraires. Ce moule 3 présente une surface de fond structurée 3' et a l'intérieur de celle-ci, un évidemment 33 muni d'un fond lisse 32.On commence par emolir cet évidement 33 d'un mélange de grains de pierre naturelle d'une seule couleur, par exemple noirs, et de résine synthétique et alors seulement, on remplit la zAne située au-dessus et incluent la surface de fond structurée 3' d'une résine synthétique durcissable visqueuse mélange à un durcisseur et non encore durcie jusqu'à ce que la surface de fond structurée 31 et ses saillies les plus hautes soient recouvertes et alors seulement, on ap;#lique sur le tout des grains de pierre naturelle de différente couleur, de préférence anguleux. La Fig. 10 montre une variante du moule 3 de la Fig. 9. A l'intérieur de la surface de fond structurée 3' est prévu un creux présentant une surface de fond lisse 32 et à l'intérieur de celui-ci est prévu un autre creux 34 présentant une surface de fond lisse 35. Ce moule convient très bien à la fabrication de dalles funéraires dont le côté supérieur tourné vers l'observateur, présente une surface structurée rappelant par exemple le granit, sur laquelle fait saillie une plaque d'inscription contrastant par la couleur, par exemple blanche, à surface plane, sur laquelle sont alors disposées des lettres noires en saillie ou des symboles, par exemple une croix. Si l'on veut économiser la matière synthétique couteuse, dans le cas de dalles funéraires relativement épaisses, on presse sur la couche de matière synthétizue visqueuse 2, non encore durcie, un coeur en forme de plaque 36, par exemple en béton, dans le sens des flèches 37, de façon telle que de la résine synthétique visqueuse soit poussée vers le haut par refoulement aux bords du coeur 36 et que le haut du coeur 36 soit recouvert de résine synthétique. Dans la fabrication se plaques de revetement devant etr réunies par la suite à d'autres plaques de revêtement fabriquées ne façon similaires pour former une grande plané de revêtement, il est apparu avantageux de donner à la surface de fond structurale 3' du moule 3 une forme telle qu'au moins deux et de préférence trois ou davantage des creux les plus profonds de cette surface de fond 3' soient à la même distance en hauteur, du haut des parois latérales de limitation du moule. Ainsi, lorsqu'on pose la surface structure du produit en orne de plaque fabriqué dans ce moule sur une surface plane, les bords supérieurs de limitation du produit présentent sur tout le pourtour, la même distance à la surface de pose. Il est ainsi assuré que les plaques utilisées pour le revêtement sladaptent entre elles sans interstice et sans décalage de hauteur, bord à bord. On peut alors, sur le chantier ou dans l'usine de préfabrication, insérer ces plaises dans un coffrage en forme de cadre (la surface structure vers le bas) et les réunir, par du béton coulé dessus, en formant une grenue plaque de revêtement sans défauts. R E V E N t I C A T I O N S 1. Procédé de fabricnLion de plaques de revêtement, de murs, de blocs de construction, de pièces moulées etc..., caractérisé par le fait aue dans un moule à surface de fond structure'e, on introduit une résine synthétique durcissable mél# gée à un durcisseur, visqueuse et non encore durcie, jusqu'# ce ue la surface de fond et les plus hautes saillies de celle-ci soient recouvertes, qu1ensuite on ap- plinpie sur la couche de résine synthétique des grains anguleux de pierre naturelle (gravillon) de différente couleur, de différente nature et de différente granuloné- trie, qu'ensuite par gravité et éventuellement, en outre par vibration, les grains sont transportés à travers la couche visqueuse de résine synthétique Jusqu'à la surface de fond du roule structuré et qu'après le durcissement, on retire du moule le produit fini. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'après la descente des grains anguleux sur le fond structuré du moule, on applique sur la surface encore visqueuse de la couche de résine synthétique des élétr:.ents d'accouplement dépouillés de façon telle que leurs parties présentant des dépouilles s'ers foncent dans la couche de résine synthétique et s'ancrent dans celle-ci mais que d'autres parties de ces éléments d'accouplement, présentant des dépouilles, dépassent encore hors de cette couche de résine synthétique. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on utilise des éléments d'accouplement en acier ou en polychlorure de vinyle présentant de préférence une sorte de profil en double T. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'on forme une cruche de liaison dans laquelle sont prévus, comme éléments d'accouplement, des fragments poreux que l'on ancre dans la couche de résine synthétique mais qui dépassent encore de celle-ci et dont les pores ouverts présentent des dépouilles. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que pour fabriquer la couche de liaison, on applique sur la surface encore visqueuse de la couche de résine synthétique des fragments de béton poreux. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que pour fabriquer la couche de liaison, on applique sur la surface encore visqueuse de la couche résine synthétique des fragments d'argile bcurscuflée. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que pour fabriquer la couche de liaison, on applique sur la surface encore visqueuse de la couche de résine synthétique des fragments de lave caverneuse. 8. Procédé selon l'une des revendications i et 2, caractérisé par le fait que pour fabriquer la couche de liaison, on applique sur la surface encore visqueuse de la couche de résine synthétique des fragments de scorie poreuse. 9. Procédé selon la revendication 1, utilisant un moule dont la surface de fon. structurée présente au moins un creux régulier à fond lisse, caractérisé par le fait que l'on commence par remplir ce creux d'un mélange de grains de pierre naturelle d'une seule couleur, par exemple noirs, et de résine synthétique, qu'ensuite or. remplit d'une résine synthétique durcissable visqueuse mélangée à un durcisseur et non encore durcie la zane situe au-dessus et incluant la surface de fond struc turée, jusqu'à ce que la surface de fond structurée et ses saillies les plus hautes suent recouvertes et qu'alors seulement, on applique par dessus, des grains anguleux de pierre naturelle de différente couleur. 10. Procédé selon la revendication 1, utilisant un moule dont la surface de fond structurée présente au moins un creux régulier à fond lisse dans lequel se trouve un deuxième creux régulier à surface de fond lisse, procédé caractérisé par le fait que l'on commence par remplir le deuxième creux d'un mélange de grains de pierre naturelle d'une seule couleur, par exemple noirs, et de résine synthétique, qu'ensuite on remplit le premier creux, situé au-dessus, d'un mélange de grains de pierre naturelle d'une autre couleur, par exemple blancs, et de résine synthétique, qu'ensuite on remplit la zône située au-dessus, incluant la surface de fond structurée, de résine durcissable visqueuse mélangée à un durcisseur et non encore durcie jusqu'à ce que la surface de fond structurée et ses plus hautes saillies soient recouvertes et qu'alors seulement, on applique sur le tout des grains anguleux de pierre naturelle de différente couleur. 11. Procédé selon les revendications 9 et 10 caractérisé par le fait qu'une fois que le transport des grains de pierre naturelle de différente couleur de préférence anguleux à travers la couche de résine synthétique jusqu'aux deux surfaces du moule structuré est pratiquement terminé, on presse sur la couche visqueuse de résine synthétique non encore durcie un coeur de préférence en forme de plaque, de pI- férence en béton, de sorte que de la résine synthétique visqueuse est poussée vers le haut par refoulement aux bords du coeur et que le haut du coeur est recouveru de résine synthétique. 12. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 à 11, caractérisé par le fait qutil comporte une courroie transporteuse sur laquelle est transporté le moule présentant une surface de fond structurée, qu'au-dessus du moule sont placés côte à côte plusieurs dispositifs doseurs, que dans un ou plusieurs de ces dispositifs doseurs sont emmagasinés des grains de pierre naturelle ayant la mêre couleur les uns que les autres et que dans un ou plusieurs autres dispositifs dosf: :ttrs sont eemakasinés des grains de pierre naturelle présentant une autre couler ou un mélange de couleurs, l'appareil comportant un dispositif de commande dont l'ac tionnemeiit permet d'appliquer, sur différentes zones de la couche visqueuse de résine synt##étique placée dans le moule correspondant, des quantités choisies des grains de pierre naturelle emma#asinés dans les différents dispositifs doseurs. 13. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon le revendication 1, caractérisé par le fait que la surface de fond structurée présente are structure telle qu'au moins deux et de préférence trois ou davantage des creux les plus pro- fonds de cette surface de fond sont à la même distance en sauteur du naut de pa- rois latérales de limitation du cule et que lorsqu'on pose la surface structurée du produit en forme de plaque fabriqué dans ce moule sur une surface plane, les bords supérieurs de limitation du produit présentent, sur tout e pourtour, la même distance à la surface de pose.