Brevet FR2474081A1 — publié le 19810724

La présente invention concerne un matériau de construction composite, constitué à partir d'un béton expansé dans lequel sont incorporées des billes de verre de faible densité. De tels matériaux sont naturellement très légers et ont de bonnes caractéristiques thermiques et acoustiques. Ils sont utilises dans de nombreuses applications, et notamment pour former des éléments de couverture de bâtiments ayant des toits en terrasse. Les différentes compositions de ces matériaux connues actuellement ne donnent cependant pas entière satisfaction. Les matériaux ainsi obtenus présentent en effet une assez grande hétérogénéité préjudiciable aux caractéristiques de résistance à la compression, de retrait et de perméabilité à 11 eau, ce qui les rend impropres à certaines applications particulières. La présente invention a donc pour but principal de remédier à ces inconvénients et, pour ce faire, elle a pour objet un ma-tériau de construction du type susmentionné qui se caractérise essentiellement en ce que le béton expansé est formé avec du sable dont la granulométrie est comprise entre O et 3 mm, tandis que les billes de verre ont une granulométrie comprise entre 3 et 8 mm. Le sable et les billes forment ainsi un volume ayant un minimum de vides, les grains de sable venant parfaitement remplir les espaces libres laissés entre les billes. Le squelette obtenu est donc maximum et constitue une véritable mécanique rotative qui facilite l'expansion du béton en provoquant une cellulation extrêmement fine de l'air emprisonné. Le matériau de construction selon l'invention présente donc en définitive une très grande homogénéité et par conséquent une résistance à la compression accrue qui permet par exemple de l'utiliser sans aucune difficulté pour faire des éléments porteurs. De préférence, le volume apparent des billes de verre est compris entre 750 et 900 litres par m3 et sera par exemple avantageusement d'environ 800 litres par m3. La granulométrie particulière des composants du matériau selon l'invention permet également de diminuer de façon sensible la quantité d'eau nécessaire, ce qui accroît encore sa résistance, tout en diminuant le retrait. Ainsi, le rapport en poids eau/ciment pourra être compris entre 0,33 et 0,49 et sera avantageusement voisin de 0,43, ce qui est nettement inférieur à la norme actuelle. On va maintenant donner quelques exemples pratiques, afin de faire mieux ressortir les caractéristiques et avantages propres à l'invention. Dans ces exemples, les quantités indiquées correspondent à la réalisation d'un volume total de 1 m3. Exemple 1 On introduit dans un mélangeur, 350 kg de ciment, 35 kg de sable roulé ayant une granulométrie comprise entre O et 3 mm, et 800 litres en volume apparent de billes de verre ce qui correspond à un poids d'environ 128 kg. Ces billes de verre creuses sensiblement sphériques ont une granulométrie comprise entre 3 et 8 mm, et seront par exemple du type de celles qui sont commercialisées sous la dénomination Expanver. Lorsque, sous l'action du mélangeur, les billes et les grains de sable se trouvent parfaitement enrobés par le ciment, on ajoute 155 litres d'eau à laquelle on aura préalablement incorporé 1,5 litre d'un agent émulsifiant convenable. De préférence, l'introduction de l'eau additionnée d'émulsion dans le mélangeur se fera sous la forme d'une dispersion sous pression. On fait alors tourner le mélangeur pendant environ 4 minutes, ce qui est nettement supérieur au temps de rotation de 1,5 à 2 minutes généralement utilisé pour les bétons ordinaires. Le mélangeur peut être d'un type connu en soi, comme les malaxeurs ou les bétonnières couramment employés dans l'industrie du bâtiment. Il devra cependant comporter des palettes permettant de pousser de petites portions de produit et de les distribuer à l'intérieur de la masse, tout en provoquant des mouvements tels que le produit puisse circuler, non seulement sur toute la surface du mélangeur, mais également à des hauteurs différentes. De plus, la vitesse de rotation de ce mélangeur ne devra etre, ni trop petite, car il n'y aurait alors pas d'expansion, ni trop grande, car il risquerait alors de se produire un phénomène de ressuaffle rendant le mélange plus mousseux, plus liquide et impropre a la mise en oeuvre. En fait, la vitesse périmétrique de la cuve du mélangeur devra etre comprise entre 50 et 70 mètres linéaires par minute et sera par exemple avantageusement de 65 mètres linéaires par minute. On obtient ainsi un matériau bien expansé et parfaitement homogène, dont la masse volumique est de 670 kg/m3 à ltétat frais et de 600 kg/m3 à l'état sec. Il convient par ailleurs de noter que le rapport en poids eau/ciment du matériau selon l'invention est extremement faible puisqu'il est seulement de 0,44. Cette diminution de la quantité d'eau nécessaire, rendue possible par la granulométrie particulière des composants, permet d'augmenter de façon sensible la résistance à la compression du matériau final qui est ainsi dans cet exemple d'environ 70 kg/cm2. Exemple 2 On introduit dans le mélangeur 375 kg de ciment, 105 kg de sable roulé et 800 litres de billes de verre pesant environ 128 kg, le sable et les billes ayant bien entendu la me-me granulométrie que dans l'exemple précédent. Puis, toujours en suivant le me-me processus opératoire, on ajoute 160 litres d'eau additionnée de 1,5 litre d'émulsion. Le rapport en poids eau/ciment est alors de 0,43. On obtient ainsi un produit dont la masse volumique est de 770 kg/m3 à l'état frais et de 700 kg/m3 à l'état sec. Sa résistance à la compression est d'environ 85 kg/cm2, ce qui permet de l'utiliser pour fabriquer des éléments porteurs. REVENDICATIONS 1. Matériau de construction composite, caractérisé en ce qu'il est constitué par un béton expansé formé avec du sable dont la granulométrie est comprise entre O et 3 mm, dans lequel sont incorporées des billes de verre sensiblement sphériques dont la granulométrie est comprise entre 3 et 8 mm. 2. Matériau de construction selon la revendication 1, caractérisb en ce que le volume apparent des billes de verre est compris entre 750 et 900 litres par m3. 3. Matériau de construction selon la revendication 1 ou 2, caracté- risé en ce que le rapport en poids eau/ciment est compris entre 0,33 et 0,49. 4. Matériau de construction selon la revendication 3, earactérisé en ce que ledit rapport est voisin de 0,43.