Brevet FR2488243A1 — publié le 19820212

OOMPOSITION POUR LA FABRICATION DE BRIQUES ISOLANTES, BRIQUES ISOLANTES OBTENUES A PARTIR DE CETTE COMPOSITION ET PROCEDE DE FABRICATION DE TELLES BRIQUES. La présente invention se rapporte à une composition pour la fabrication de briques isolantes; elle se rapporte également aux briques isolantes obtenues à partir de cette composition ainsi qu'au procédé de fabrication de ces briques. Il est connu de realiser des briques isolantes à partir d'une barbotine d'argile que l'on fait mousser par-reaction de phosphate de sodium avec de la poudre d'aluminium pour l'alléger, le materiau ainsi allege étant ensuite séché et cuit, puis éventuellement rectifié aux dimensions désirées. Cette fabrication est délicate et il est très difficile de contrôler la porosit du matériau, caractéristique fondamentale qui determine le pouvoir isolant. L'invention a notamment pour objet une composition permettant d'obtenir un matériau pour briques isolantes presentant une porosité bien contrôlable et pouvant être mis en oeuvre par un simple coulage, sans intervention d'une réaction chimique de moussage. La composition selon l'invention consiste essentiellement en un mélange d'environ - 67 à 72% de chamotte à 42-44% d'alumine d'une finesse de 6000 cm2/g, - 19 à 29% de carbonate de calcium d'une finesse d'au moins 6500 cm2/g, - 3% d'un liant hydraulique, - 1% d'un matériau fibreux, - moins de 1% d'additifs secondaires modificateurs de la rhéologie, ce mélange étant additionné d'un agent pyrogène pour en abaisser la densité, ainsi que d'eau de gâchage, dans une proportion de 20 à 25% en poids du mélange, le matériau ainsi obtenu devant repondre aux caracteristiques suivantes: . densité apparente : . résistance mecanique en compression après émission de la brique à 1300 C 15 kg/cm2. L'agent porogène est de préférence du polystyrene expanse sous forme de bille de 1 à 2 mm de diamètre, à raison d'environ 140 ml pour 100 g de mélange. Selon un mode de mise en oeuvre, le liant hydraulique destine à assurer la cohesion à froid est un liant alumineux et le matériau fibreux est constitué par des fibres minérales silico-alumineuses et du carbonate de calcium finement broyé. TABLEAU I 1 2 3 . Chamotte 42-44% ........ 66,94 71,73 76,52 . Co3Ca ........ 28,69 23,90 19,11 . Ciment alumineux ........ 2,87 2,87 2,87 . Kerlane (1) ........ 0,96 0,96 0,96 . Hexamétaphosphate ........ 0,48 0,48 0,48 . Matrosol ........ 0,06 0,06 0,06 # T i t a l # ........ 100,00 100,00 100,00 . Eau de gâchage ........ 20,00% 21,70% 25% Composition chimique Cru Après cuisson Cru Après cuisson Cru Après cuisson . CaO ........ 17,24 19,86 14,56 16,35 11,80 2,89 . SiO2 ........ 36,27 41,79 38,83 43,61 41,38 45,21 . Al2O3 ........ 29,38 33,85 31,37 35,23 33,38 36,47 . TiO2 ........ 1,87 2,15 2,01 2,26 2,13 2,33 . Fe2O3 ........ 1,21 1,39 1,40 1,57 1,83 2 . MgO ........ 0,06 0,07 0,07 0,08 0,06 0,07 . Na2O ........ 0,39 0,45 0,41 0,46 0,55 0,60 . K2O ........ 0,12 0,14 0,13 0,15 0,14 0,16 . CO2 + H2O ........ 13,20 - 10,96 - 8,47 . P2O5 ........ 0,26 0,30 0,26 0,29 0,26 0,28 # T o t a l # ........ 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 (1) Fibres minérales silico-alumineuses. TABLEAU II 1 2 3 125 C 1300 C 1250 C 1300 C 1250 C 1300 C . Densité 0,59 0,60 0,62 0,62 0,62 0,65 . Post-variation dimensionnelle 0 -0,65 0 0 -0 -0,2 . Résistances mécaniques (kg/cm2) 12 15 15 20 22 24 TABLEAU III Nature du Post-variation Résistance à la CO3Ca dimensionnelle Densité compression Formulation OMYALITE 90 0 0,59 12 n 1 1250 C MEAC +1,36 0,57 12 TABLEAU IV Composition N 1 N 3 . Chamotte 42-44% Al2O3 broyée à 6500 cm2/g 66,94 76,52 . CO3Ca broyée à 6500 cm2/g 28,69 19,11 . Ciment alumineux 2,87 2,87 . Kerlane 0,96 0,96 . Hexamétaphosphate de sodium 0,48 0,48 . Ethylmethylcellulose 0,06 0,06 100,00 100,00 Caractéristiques après cuisson à 1300 C . Densité 0,60 0,65 . Retrait à 1300 C +1,3% +0,45% . Résistances mécaniques en compression kg/cm2 15 24 . Conductibilité thermique 200 C 0,14 0,16 (kcal/m.h. C) 500 C 0,23 0,25 900 C 0,3 0,32 . Porosité totale 76% 74% . Porométrie comprise entre 1.5 et 15 34% 20% Les additifs secondaires sont de préférence choisis dans le groupe comprenant la méthylcellulose et les polyphosphates de sodium. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'une telle composition selon lequel on prépare un mélange des divers constituants, mélange que l'on malaxe avec des billes de polystyrène expanse de 1 à 2 mm de diamètre, à raison de 140 ml pour 100 g de mélange et 20 à 22% d'eau rapportés au mélange, puis que l'on coule dans un moule approprié, démoule après deux heures au moins, puis fait cuire à 1250-1300 C. Elle se rapporte également aux briques isolantes obtenues-ayant une densité d'environ 0,6 et une porosité totale d'environ 76%. Dans le tableau N 1 les exemples 1, 2, 3 concernent des formulations pour lesquelles sont données les compositions ch@miques du matériau avant cuisson, c'est- -dire à l'état cru et après cuisson. Ces trois exemples correspondent à des rapports chamotte/sur calcaire de 70/30, 75j25, 80/20 qui penettent d'obtenir des caractéristiques satisfaisantes tant en densité qu'en température limite d'emploi. Après adjonction de l'agent porogène, malaxage et coulage puis cuisson apres démoulage à 1250 C et 13000C, on obtient des briques dont les caractéristiques sont exprimees dans le tableau N02; ce tableau montrant que les caractéristiques sont tout à fait satisfaisantes. Dans ces formulations, le carbonate de calcium utilisé a été le carbonate OMYALITE 90 dont la finesse est telle que 90% des particules sont inférieures à 2 microns. Le tableau N 3, correspond à des conditions semblables à celle de l'exemple 1 dans lequel OMYALITE 90 a été remplace par du calcaire broyé à 6500 cm2/g. (calcaire MEAC sur le tableau 3). Cette formulation après gâchage, démoulage et cuisson à 12500C conduit à un léger gonflement ce qui laisse présager une certaine souplesse du matériau visà-vis de la température. Dans le tableau N 4 sont rassemblées les caractéristiques du matériau ob- tenu dans les conditions précitées correspondant aux formulations 1 et 3. Le matériau obtenu est caractérisé par une porométrie fine engendre à haute température par la décarbonatation et par la formation d'anorthite, ainsi que par une pyrométrie grossiere due à l'incorporation des billes de polystyrène expansé. Il permet, grâce à sa possibilité de coulage, la réalisation economique de pièces de forme non standardisées. Bien entendu, l'invention n'est pas limite aux exemples et modes de mise en oeuvre décrits ci-dessus, qui peuvent faire l'objet de variantes. REVENDICATIONS 1.- Composition pour la fabrication par coulage de briques isolantes, consistant en un mélange d'environ - 67 à 75% de chamotte à 42-44% d'alumine d'une finesse de 6000 cm2/g, - 19 a 29% de carbonate de calcium d'une finesse d'environ 6500 cm2/g, - 3% d'un liant hydraulique, - 1% d'un materiau fibreux, - moins de 1% d'additifs secondaires modificateurs de la rhéologie, ce melange etant additionné d'un agent porogène pour en abaisser la densité, ainsi que d'eau de gâchage, dans une proportion de 20 à 25% en poids du mélange. 2.- Composition selon la revendication 1, caractérise en ce que l'agent po- rogene est du polystyrène expansé sous forme de billes de 1 à 2 m de de diamètre, à raison d'environ 140 il pour 100 g.de mélange. 3.- Composition selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le liant hydraulique est du ciment alumineux 4.- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le matériau fibreux est une fibre minérale silico-alumineuse. 5.- Composition selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les additifs secondaires sont choisis dans le groupe de polyphosphate de sodium et méthylcellulose. 6.- Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 selon lequel on prépare un mélange des divers constituants9 mélange que l'on malaxe avec des billes de polystyrène expansé de 1 à 2 mn de diamètre, à raison de 140 ml pour 00 g de mélange et 20 à 22% d'eau rapportés au mélange, puis que l'on coule dans un moule approprié, démoule apres deux heures au moins, puis fait cuire a 1250-1300 C. 7.- Brique isolante obtenue par le procédé de la revendication 6, ayant une densité d'environ 0,6 et une porosite totale d'environ 76%.