Brevet FR2483397A1 — publié le 19811204

La présente invention se rapporte à la fabrica- tion de panneaux de construction par le procédé de prise par élimination d'eau, des fibres cellulosiques et/ou de vieux papiers broyés étant utilisées comme fibres porteu- ses dans la pulpe humide de formation du panneau de cons- truction; le remplissage est constitué par des rejets de gypse sous forme de dihydrate, avec comme liant un ci- ment hydrauliquement durcissable, d'autres additifs étant également utilisés. - Le brevet britannique n0 1 584 046 décrit la fabrication de panneaux de construction sans amiante par le procédé de prise, des fibres de cellulose et/ou de pa- pier de rebut, non battues ou non broyées, étant utilisées comme fibres porteuses dans la pulpe humide, le liant- é- tant un ciment et, en addition à certains autres corps, du gypse étant employé en partie ou entièrement sous forme de semi-hydrate dans les phases initiales du processus. Suivant ce brevet, le processus peut toutefois se pour- suivre jusqu'à ce que pratiquement tout le semi-hydrate soit transformé en dihydrate avant que la pulpe humide fas- se prise sous forme de panneau0 La présente invention a pour objet l'utilisation de rejets de gypse pour la fabrication de panneaux de cons- truction résistant au feu, par le procédé de prise. Les re- jets de gypse deviennent une réelle difficulté, pVisque -dans certaines branches de l'industrie, par exemple celle des phosphates, on en produit des millions de tonnes. L'ex- ploitation d'une telle quantité de rejets présente un grand intérêt économiques On a déjà essayé d'utiliser des rejets de gypse pour la production de panneaux de construction sans amiante, par le procédé de prise. Toutefois, ce procédé ne donne pas satisfaction lorsqu'on se sert seulement de fibres porteu- ses non broyées, puisque de telles fibres ne maintiennent pas les composants de la pulpe humide, en particulier le gypse résiduaire et le liant, dans un étant de cohésion homogène. La cohésion est cependant nécessaire, particu- lièrement dans le procédé de prise. On Remarqué, au cours d'essais-, que le broyage de fibres cellulosiques permet l'utilisation de gypse ré- siduaire dans des panneaux de construction, bien que ce gypse ne soit pas lui-même un liant. Le broyage provoque un feutrage, c'est-à-dire quton obtient unestructure, dans laquelle les fibres, adhérant les unes aux autres, forment des cavités. Lorsque ces cavités sont remplies d'une cer- taine matière comprimée, qui n'a pas besoin d'4tre chi- miquement liée, on obtient une structure/étonnamment rigide. Cette matière peut être du gypse résiduaire qui sert ainsi seulement de charge. Ce phénomène peut être dû à des for- ces de surface qui s'exercent entre les particules, la force de Van der Waal ou d'autres forces semblables, qui maintiennent la cohésion des particules dans les cavités. On peut obtenir par ce procédé des panneaux de très bonne qualité qui conviennent pour des surfaces intérieures. Le mécanisme qui maintient la cohésion du pan- neau n'est pas exactement connu. Bien entendu, la résis- tance mécanique du panneau de construction ainsi obtenu nt est pas aussi élevée que celle de panneaux fabriqués au mo- yen de liants connus. Elle est toutefois étonnamment bonne. Cependant, un tel panneau n'est pas étanche à l'eau mais se dissout dans l'eau. Pour cette raison, une certaine quantité de ciment à durcissement hydraulique doit être a- joutée à la pulpe. Le rôle du ciment n'est donc pas de pro- duire une structure permettant la transmission d'efforts, puisque cela est déjà obtenu au moyen des fibres cellulosi- ques broyées et du gypse résiduaire. Comme le ciment est seulement destiné à empêcher la dissolution du panneau, sa proportion dans la pulpe peut être réduite. La quantité de ciment dépend, bien entendu, substantiellement des autres composants utilisés, en particulier du gypse résiduaire. Si on règle le degré de battage des fibres et les quantités de gypse et de ciment relativement les uns aux autres, dans les proportions correctes, trouvées lors des-essais, on obtient un panneau étanche à l'eau et possé- dant des caractéristiques satisfaisantes de résistance mé- canique. Puisque la proportion de ciment peut être réduite, la proportion de gypse, importante en ce qui concerne la ré- sistance au feu, peut être augmentée. On trouve également de cette façon un débouché pour les rejets de gypse. Suivant la présente invention, lorsque des pan- neaux'de construction sont fabriqués à partir de rejets. de gypse, on utilise comme fibres porteuses des fibres celluu losiques et/ou de papier de rebut battues, le degré de bro- yage devant être relativement élevé, de l'ordre de 20 à 75 SR (Schopper-Riegler). La proportion de ciment hydrauli- quement durcissable est choisie entre 15 et 50% du poids total de matière sèche du panneau. La proportion de ciment à employer dépend du degré de broyage des fibres cellulosi- ques. Comme le gypse résiduaire non calciné ne se lie pas hydrauliquement, l'utilisation de ciment est une caracté- ristique importante. Dans le procédé- suivant l'invention, il est également important que le degré-de broyage des fi- bres porteuses et les quantités de gypse et de ciment soiet dans un rapport approprié relativement les uns aux autres, d'une manière avantageuse, afin d'obtenir le résultat op- timal. Le ciment peut être du ciment Portland. Le procédé suivaht l'invention est caractérisé en ce que les composants se trouvent dans les proportions suivantes, calculées en pourcentage du poids total de ma- tière sèche du panneau: gypse résiduaire 20 à 80%; ciment à 50%; scorie de haut fourneau 50% au maximum S diato- mite, perlite, vermiculite ou matière semblable 50% au ma- ximum; fibres cellulosiques et/ou de papier broyées 5 à %; fibres minérales ou analogues 15% au maximum; fibres organiques 15% au maximum; floculants 200 mg/l au maximum0 Suivant l'invention, des scories de haut fourneau et des cendres volantes, ainsi que des matières telles que dia- tomite, perlite, vermiculite, pierre à chaux pulvérisée, fibres minérales, fibres de verre, laine de verre, laine minérale-et laine de scorie, fibres organiques comme le sisal et le chanvre, fibres de matière plastique et des floculants, sont utilisées pour le panneau de construc- tion en addition aux substances déjà mentionnées, dans les proportions indiquées ci-dessus. -- - de Le panneau/construction qui a été obtenu par le - procédé suivant l'invention, et dans lequel on utilise dlihypse résiduaire non calciné possède des caractéri-sti- ques de résistance mécanique tout à fait satisfaisantes, même si toutes ces propriétés mécaniques ne sont pas équi- valentes à celles des-panneaux suivant l'art antérieur. Le procédé suivant l'invention permet bien en- tendu de fabriquer également des panneaux de construction dans lesquels la matière de base est du gypse brut non calciné, au lieu de gypse résiduaire. Le tableau ci-après indique, à titre de comparai- son, certains résultats d'essai qui illustrent les carac- téristiques mécaniques de panneaux de construction fabri- qués par le procédé suivant le brevet britannique n0 1 584 046 et les caractéristiques mécaniques de panneaux de construction fabriqués par le procédé suivant la présen- te invention. (Voir tableau page suivante). Composition Brevet britannique n 1 584 046 -Fibres cellulosi- ques 15% -gypse, introduit en semi-hydrate % -ciment 35% Densité Résistance à kg/m3 la flexion N/mm2 Perpen- Dans dicu- sens laire 1, à la pièc( direc tion de la pièce 1119 9,6 19,5 Résistance au choc Nm/mm3 le Perpen- Dans le de dicu- sens de à laire la e à la piece direc- tion de la pice _ 3,4 7,0 -Fibres cellulosi- ques 15% -gypse, introduit en semi-hydrate 42% -ciment 15% -additifs minéraux 28% Présente Invention -Fibres cellulosi- ques 10% -gypse résiduaire % -ciment 30% -Fibres cellulosi- ques 10% -gypse résiduaire % -ciment 10% -scorie 20% 1113 12,2 1415 13,6 1311 15,4 26,1 2,5 16,8 2,1 1992 2,3 Il est entendu que des modifications de détail peuvent être apportées dans la forme et la mise-en oeuvre du procédé suivant l'invention,-sans sortir du cadre de celle-ci. ,7 3,1 3,5 Revendications 1. Procédé de fabrication de panneaux de construction par prise avec élimination d'eau, au moyen de fibres cel- lulosiques et/ou de papier de rebut broyées utilisées comme fibres porteuses dans la pulpe humide pour le pan- neau, de gypse résiduaire sous forme de dihydrate comme charge, de ciment hydrauliquement durcissable comme liant, ainsi que d'additifs, caractérisé en ce que les composants sont utilisés dans les proportions suivantes, en pourcen- tage du poids total de matière sèche du panneau s gypse résiduaire sous forme de CaS04,2H20 20 à 80% ciment hydrauliquement durcissable 10 à 50% scorie de haut-fourneau, cendre volante, au maximum 50% diatomite, perlite, vermiculite, pierre à chaux pulvérisée, ou analogue, au maximum 50% fibres cellulosiques et/ou de papier de rebut, degré de broyage 20 à 75 SR 5 à 30% fibres minérales, fibres de verre, laine de verre, laine de roche, laine de scorie, ou analogue, au maximum 15% fibres.organiques: sisal, chanvre, fibre de matière plastique ou analogue, au maximum 15% floculants, au maximum 200 ppm M