Brevet FR2467184A1 — publié le 19810417

La présente invention concerne un élément de construction qui possède l'apparence d'une pierre naturelle ayant un effet décoratif. La pierre naturelle, sous forme de plaques sciées ou découpées, de fragments ou de pierres de construc- tion, est très demandée à cause de son effet décoratif. En particulier, les plaques, carreaux ou dalles d'ardoise ou de marbre sont utilisée comme carrelage, parements ou revêtements de mur. De même, le granite découpé en dalles irrégulières ou en forme de brique est utilisé dans l'industrie du bâtiment, par exemple pour la construction de murs, comme parement ou revêtement de mur, pour les clôtures ou comme dalles de jardin. L'emploi de la pierre naturelle dans l'indus- trie du bâtiment est contrecarré par son prix élevé, et aussi parce que ces matériaux deviennent des produits rares avec l'épuisement graduel des gisements. En parti- culier le marbre et le granite noir, qui sont particu- lièrement demandés, ne sont disponibles qu'en quantité limitée et sont très coûteux. Lorsqu'on extrait et qu'on taille la pierre naturelle, on obtient une certaine quantité de déchets sous la forme de petits fragments et d'éclats ou de pou- dre dont la valeur est nulle ou très faible. On a essayé d'utiliser ces déchets en les broyant et en les compri- mant, éventuellement après addition d'un liant, pour obtenir des pierres ou des plaques de construction. On sait également appliquer un revêtement contenant des par- ticules de pierre naturelle sur un noyau d'un matériau moins coûteux. Cependant, les produits finis ne ressem- blent généralement pas à la pierre naturelle originale. Etant donné le broyage et la teneur en liant, la surface possède souvent une apparence uniforme et peu attirante dépourvue de toute structure et caractère. Les plaques de pierre naturelle sont générale- ment très fragiles et peuvent facilement se fendre ou se casser pendant la fabrication, le transport ou la mise en oeuvre dans le bâtiment en cours de construction. La présente invention a pour objet de fournir un élément de construction qui ressemble autant que pos- sible à une pierre naturelle, comme une plaque de marbre, une plaque d'ardoise ou un morceau de granit, et qui soit nettement moins coûteux que la pierre naturelle véritable correspondante. L'invention a également pour objet de fournir un élément de construction de ce genre ayant une résistance améliorée, en particulier la ré- sistance à la traction et à la flexion, par rapport à la pierre naturelle correspondante. L'invention fournit donc un élément de cons- truction comprenant un noyau muni d'un revêtement, ledit revêtement contenant des particules de pierre naturelle ou d'une matière minérale artificielle à effet décoratif, lesdites particules étant tenues ensemble par un liant organique, ledit élément étant caractérisé en ce que le revêtement contient de 2 à 60 parties en poids de gra- phite, de 98 à 40 parties en poids de particules relati- vement grossières de pierre naturelle ou de matériau arti- ficiel et de 10 à 100 parties en poids de liant organi- que. Selon l'invention la composition la plus appréciée est de 10 à 40 parties en poids de graphite, de 90 à 60 parties en poids de particules de pierre naturelle ou de particules de matériau artificiel et 20 à 60 parties en poids de liant organique. Grâce à leur teneur relativement faible en liant organique et à l'emploi de particules relativement grossières de type minéral, lasurface présente approxi- mativement les mêmes structure, apparence et caractère que la pierre naturelle correspondante. La teneur en graphite est essentielle car ce dernier, étant donné sa structure cristalline particulière, accentue la structure des parti- cules minérales, et la combinaison de graphite et de par- ticules minérales donne un aspect décoratif attrayant à l'ensemble à cause de l'effet de contraste. Selon l'invention les particules de pierre naturelle du revêtement sont de préférence de l'ardoise, du marbre ou du granit. Ces particules minérales, combi- nées avec des particules de graphite, fournissent des produits qui sont difficiles à distinguer des plaques massives sciées ou découpées ou des morceaux d'ardoise, de marbre ou de granit. Un autre mode de réalisation de l'invention emploie des particules de verre fritté éventuellement teint qui peut fournir des effets décoratifs spéciaux. Là encore, la teneur en graphite aboutit à une améliora- tion du contraste et donne une belle structure. Le verre fritté peut être constitué par des perles de verre ou du verre brisé. L'expression "particules relativement grossières" désigne des particules d'une taille telle qu'elle four- nisse une structure superficielle distincte visible à l'oeil nu. La limite inférieure pratique de la granulomé- trie est d'environ 20 um car sans instruments l'oeil ne peut pas ou pas très bien distinguer des grains sépa- rés de diamètre inférieur à cette taille. Le mélange peut cependant contenir une petite quantité de poudre fine de granulométrie inférieure à 20 micromètres sans que ce- la soit dommageable. La limite supérieure de la taille des particules du revêtement est de 5000 um (5 mm). L'in- tervalle préféré est 50-1000 >um et on préfère en parti- culier une granulométrie de 50-250 ym. Cet intervalle gra- nulométrique fournit l'effet décoratif le plus avantageux. Le rapport préféré entre les particules miné- rales et le liant organique fournit également un effet de relief car la quantité de liant est trop faible pour don- ner une surface complètement lisse et plane. Cet effet de relief peut être considérablement accentué par l'applica- tion du revêtement, en particulier si celle-ci se fait par étalement. Bien que la teneur en liant organique soit relativement faible par rapport aux particules minérales, lesdites particules sont cependant fermement ancrées dans le revêtement. Les particules minérales sont très pro- ches les unes des autres et protègent le liant organi- que contre les effets climatiques de manière à assurer une grande longévité à l'ensemble. - Il est également commode que les particules de graphite aient une granulométrie de 20-1000 micromètres, de préférence 50-250 micromètres. Les grains de gra- phite de cette taille ont des faces cristallines visi- bles qui contribuent à la structure superficielle dé- sirée. Un autre avantage offert par l'addition de graphite est que même si la teneur en solide est impor- tante, on peut donner une consistance appropriée au ma- tériau de revêtement que l'on emploie, à cause des pro- priétés lubrifiantes du graphite. Ceci est important, que le revêtement soit formé par pulvérisation ou par étale- ment. Si les particules de matière sont constituées de verre fritté que l'on broie à la granulométrie dési- rée, on peut utiliser les verres frittés normalement employés dans l'industrie de la poterie. On peut ainsi employer des particules de verre qui sont colorées com- me on le désire, par exemple en rouge, vert, jaune, bleu ou d'une autre couleur. On peut également utiliser du verre opalin blanc ou du verre noir. L'invention ne se limite pas à l'emploi des particules minérales spécifiquement mentionnées dans ce qui précède. On peut employer n'importe quelle ma- tière particulaire minérale fournissant l'effet décora- tif désiré. Il n'est pas non plus nécessaire d'utiliser les matériaux séparément. Ainsi il est possible de mé- langer des particules de plusieurs pierres naturelles différentes et/ou de matières minérales artificielles. Ceci peut donner des surfaces agréables qui ne ressem- blent pas à une pierre naturelle spécifique mais ont cependant une structure et un caractère semblables-à ceux de la pierre naturelle. L'un des matériaux minéraux artificiels spéciaux que l'on peut utiliser en liaison avec le présent élément de construction est le verre que l'on rend partiellement ou entièrement cristallin par un traitement thermique puis que l'on broie à la granulo- métrie désirée. Comme exemple de matériau de ce type, on peut citer un produit que l'on trouve dans le commer- ce sous la marque déposée "Synopal". Le noyau utilisé pour lqtément de construction peut être constitué de n'importe quel matériau suffisam- ment bon marché. Selon l'invention un matériau commode pour le noyau est un article façonné d'argile cuite, comme de la brique. Ceci fournit un produit extrêmement non marché, en particulier si le présent revêtement n'est appliqué que sur une ou deux faces de la brique. Dans un autre mode de réalisation de l'inven- tion, le noyau peut comprendre une plaque de bois, d'amiante-ciment, de plâtre, de béton ou d'un maté- riau alvéolaire inorganique ou organique. L'emploi de bois, comme une plaque de déchet de bois ou d'aggloméré, pour le matériau du noyau donne un matériau de bonne résistance mécanique si bien que le produit ne se fend ni ne se brise facilement. De même, l'amiante-ciment, le plâtre ou le bâton donnent des pro- duits bon marché de bonne résistance, en particulier s'ils sont munis de renforcements constitués de fils, de fibres de verre ou d'un réseau ou tissu de fibres naturel- les ou artificielles, comme les fibres de polyamide et de polyester. On obtient des produits particulièrement lé- gers lorsque le noyau comprend un matériau alvéolaire, et on peut citer à titre d'exemple la mousse de polyuréthane ou la mousse de polystyrène. On peut également employer comme matériau pour le noyau des matériaux poreux ou alvéolaires que l'on trouve dans la nature. Un bon exem- ple est celui de la vermiculite minérale sous forme ex- pansée. L'invention est précisée par les exemples sui- vants. Exemple 1 On mélange 100 g de poudre de marbre (Gris Italia) de granulométrie correspondant à 0,074 mm d'ouverture de maille avec 20 g de poudre de graphite de granulométrie correspondant à 0,074 mm d'ouverture de maille, et on agite le mélange dans 50 g d'une résine époxyde liquide' Après addition d'un durcissant aminé on étend le mélange sur un plateau de bois rugueux, et le revêtement durcit en reposant pendant 24 heures à la température ambiante. Cette masse est extrêmement facile à étendre et fournit un revêtement gris qui lorsqu'on le polit ne diffère pas notabèment de l'ap- parence normale du marbre. Exemple 2 On mélange 100 g de poudre d'ardoise (bleu noir) de taille particulaire correspondant à environ 0,074 mm d'ouverture de maille avec 50 g de poudre de graphite de granulométrie correspondant à 0,074 mm d'ou- verture de maille. On agite alors le mélange dans 90 g de polyuréthane en pétrissant bien le mélange. On étend le produit fini sur un plateau de bois et on le laisse reposer Pendant 8 à 12 heures à 20-30'C. Après qu'elle se soit durcie, on meule la sur- face avec un matériau abrasif de granulométrie corres- pondant à 0,051 mmd'ouverture de maille, puis on brosse la surface avec une brosse en acier et on la polit avec de la cire. La surface obtenue est impossible à dis- tinguer d'une plaque d'ardoise ordinaire. Exemple 3 On répète le procédé de l'exemple 2, mais au lieu d'étendre le mélange, on y ajoute de l'acétone afin d'obtenir une viscosité permettant de l'employer en peinture ou en pulvérisation, en mélangeant éventuel- lement avec un flotteur (bentonite). On pulvérise le mé- lange préparé sur un plateau de bois, et après l'avoir laissé reposer pendant 8-10 heures à 20-300C on répète le traitement de l'exemple 2 en meulant et en brossant avec le même résultat final. Exemple 4 On produit un mélange de 100 g de poudre de granit et de 50 g de poudre de graphite, ayant toutes deux une taille particulaire correspondant à 0, 074 mm d'ouverture de maille, et de 85 g de styrène contenant du polyester liquide contenant 2% de peroxyde de benzoyle et un peu d'accélérateur. On pétrit soigneusement le mé- lange et on l'étend sur un plateau de bois; après sé- chage dans un four ou un tunnel de chauffage à environ 800C pendant 15 minutes on brosse la surface avec une brosse en acier, et si la structure de l'objet ressemble à du granit on peut confondre la surface obtenue avec du granit. Exemple 5 On mélange 70 g de poudre de marbre, de poudre de granit ou de poudre d'ardoise, ayant toutes une tail- le particulaire correspondant à 0,074 mm d'ouverture de maille, avec du polyuréthane de manière à obtenir tout juste une consistance que l'on pourrait appeler celle d'une charge "sèche", puis on ajoute de l'acétone afin d'obtenir la consistance désirée permettant d'étendre, de peindre, d'appliquer à petits coups ou de pulvériser. Après application sur un plateau de bois et sé- chage, la surface est meulée et/ou brossée, et le ré- sultat obtenu est difficile à distinguer du marbre, du granit ou de l'ardoise ordinaires. Exemple 6 On agite un mélange de 100 g de granit noir broyé d'une taille particulaire de 50-250 micromètres et de 50 g de graphite d'une taille particulaire de 50-100 micromètres dans 90 g de polyuréthane et on dilue avec de l'acétone pour obtenir une viscosité le rendant propre à la pulvérisation. Tout en agitant continuellement, on pulvérise le produit sur une plaque de plAtre, une plaque d'amiante- ciment et une plaque de béton, respectivement. Dans tous les cas les plaques obtenues ressemblent étroitement à des plaques de granit découpé. Exemple 7 On répète le procédé de l'exemple 6 sauf qu'on pulvérise ledit matériau de revêtement sur une plaque de mousse de polyuréthane rigide ayant un poids spécifi- que d'environ 200 kg/m5. Le produit ressemble à une pla- que de granit découpée, mais il est beaucoup plus léger et possède pourtant une très grande résistance. Exemple 8 On mélange un mélange de 100 g de verre opalin blanc broyé d'une taille particulaire de 20-250 micro- mètres et de 3 g de poudre de graphite d'une taille par- ticulaire de 50-100 micromètres avec 30 g de polyuréthane et d'acétone de manière à donner tout juste au mélange une consistance permettant de l'étendre. On applique ce matériau de revêtement sur une face latérale d'une brique ordinaire au moyen d'un rou- leau. Le durcissement du revêtement pendant 8-10 heures à 20-301C donne une brique dont la surface revêtue est blanchâtre ou gris-blanc, mais qui possède une belle structure rugueuse riche en contraste. REVENDICATIONS 1. Elément de construction comprenant un noyau avec un revêtement, ledit revêtement contenant des particules de pierre naturelle ou d'un matériau minéral artificiel d'effet décoratif, lesdites particules étant assemblées par un liant organique, caractérisé en ce que le revêtement contient de 2 à 60 parties en poids de graphite, de 98 à 40 parties en poids de particules re- lativement grossières de pierre naturelle ou de matériau minéral artificiel et de 5 à 100 parties en poids de liant organique. 2. Elément de construction selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que le revêtement comprend de 10 à 40 parties en poids de graphite, de 90 à 60 parties en poids de particules de pierre naturelle ou de matériau minéral artificiel et de 20 à 60 parties en poids de liant organique. 3. Elément dé construction selon la reven- dication 1 ou 2, caractérisé en ce que les particules de pierre naturelle dans le revêtement sont constituées d'ardoise, de marbre ou de granit. 4. Elément de construction selon la reven- dication 1 ou 2, caractérisé en ce que les particules de matériau minéral artificiel dans le revêtement sont composées d'un verre fritté éventuellement teinté. 5. Elément de construction selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le noyau se compose d'un article façonné d'argile cuite, par exemple de brique. 6. Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le noyau se compose d'une plaque de bois, d'amiante- ciment, de plAtre, de béton ou d'un matériau alvéolaire ?/467184 inorganique ou organique. 7. Elément de construction selon l'une quel- conque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les particules de pierre naturelle ou de matériau minéral arti- ficiel ont une granulométrie de 20-5000 micromètres, de pré- férence 50-1000 micromètres. 8. Elément de construction selon la revendica- tion 7, caractérisé en ce que lesdites particules ont une granulométrie de 50-250 micromètres. 9. Elément de construction selon l'une quel- conque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le graphite a une taille particulaire de 20-1000 micromètres, de préférence 50-250 micromètres. 10. Elément de construction selon l'une quel- conque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le liant organique est une résine durcissante, de préférence un polyester, une résine époxyde ou un polyuréthane.