Brevet FR2510099A1 — publié le 19830128

La présente invention concerne notamment un procédé pour la réalisation d'éléments à structure alvéolaire à base de liants hydrauliques. On connait déjà des matériaux permettant de réaliser de tels éléments qui, du fait de leur structure, sont sensiblement plus légers que s'ils étaient réalisés en plâtre ou en ciment par exemple. Ces matériaux sont généralement obtenus par inclusion au sein du liant hydraulique d'agrégats ou agents moussants permettant d'en abaisser la densité. La présente invention vise à fournir un procédé pour la réalisation d'éléments a structure alvéolaire dont la densité puisse être choisie dans une large gamme s'étendant en particulier vers les très faibles densités et dont la structure puisse être controlée avec une bonne précision. A cet effet la présente invention a pour objet un procédé pour la réalisation d'éléments à structure alvéolaire à base de liant hydraulique caractérisé par le fait qu'on incorpore au liant hydraulique des billes d'un matériau coagulé contenant de l'eau qui est éliminée au cours du séchage de l'élément. Les liants hydrauliques utilisés peuvent être des plâtres ou ciments de tous types auxquels peuvent être ajoutés de façon connue tous les agrégats ou additifs habituellement mis en oeuvre. L'eau est éliminée par évaporation lors du séchage de l'élément qui est réalisé par les procédés conventionnels bien connus par exemple dans la fabrication de panneaux de garniture en plâtre ou d'éléments préfabriqués en béton. I1 résulte de l'évaporation de l'eau une structure a alvéoles sphériques fermées dont la quantité et le diamètre sont fonction de la quantité et du diamètre des billes utilisées. Ces deux paramètres sont bien entendu fonction des caractéristiques notamment isolantes et mécaniques souhaitées pour l'élément. Toutefois lesdites billes ont de préférence un diamètre compris entre 1 et 6 mm. Le volume apparent des billes utilisées est par ailleurs compris de préférence entre 80 % et 100 % du volume de l'élément. Les billes sont de préférence formées de façon que leur matériau ne soit coagulé qu'en surface. Ainsi après élimination de l'eau, seules restent d l'intérieur des alvéoles de fines peaux desséchées dot le poids est sensiblement sans influence sur ia densité de l'élément. On peut par exemple utiliser comme matériau pour lesdites billes une solution aqueuse d'alginate. Cet alginate peut être dans le cas présent un extrait brut mucilagineux d'algues brunes. Il a été constaté par ailleurs que la concentration de l'alginate dans l'eau peut etre maintenu à une valeur faible par exemple comprise entre 0,4 et 5 % en poids. Cette concentration est choisie en fonction du temps disponible pour la coagulation. Il est par ailleurs souvent avantageux d'ajouter au matériau des billes un agent tixotropique. Un tel agent organique ou minéral tel par exemple que l'amidon, la farine de mais, les carragheenanes, le gel de silice ou le kaolin permet d'améliorer la fermeté des billes obtenues tout en réduisant au taux minimum la concentration d'alginate. On a constaté en effet qu'en utilisant un tel agent tixotropique on peut réduire la concentration en alginate dans une proportion allant jusqu'a 50 % tout en conservant aux billes une fermeté suffisante pour leur permettre de résister lors de leur incorporation au liant hydraulique. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention les billes sont obtenues par la chute de gouttes d'une solution aqueuse coagulable dans un liquide susceptible de provoquer sa coagulation sensiblement instantanément. Le mode opératoire d'obtention des billes surface coagulée peut alors être le suivant. On dissout par brassage dans l'eau, de préférence adoucie, a une température qui est par exemple comprise ente 8 et 150, un matériau coagulable comme de l'alginate dans des proportions qui peuvent se situer en poids entre 0,4 et 5 %. Après dissolution totale et obtention d'une solution épaisse exempte de grumeaux ou d'amats gélatineux on laisse reposer par exemple pendant une durée de l'ordre d'une heure température ambiante. On incorpore alors éyentuellement l'agent tixotropique préalablement préparé sous forme de pâte aqueuse fluide ou de gel. On verse ensuite la préparation ainsi obtenue dans un récipient a fond perforé de trous de diamètres qui peuvent etre par exemple compris entre 0,5 et 5 mm en fonction du diamètre des billes que l'on désire obtenir. On maintient dans ce récipient un niveau constant de préparation afin que les gouttes s'échappent de chaque trou à une cadence constante et possèdent un diamètre constant. On fera de préférence en sorte que cette cadence soit rapide et se situe a la limite de l'obtention d'un filet continu. Ces gouttes tombent dans un liquide susceptible de provoquer leur coagulation sensiblement instantanément. Ce liquide peut par exemple être une solution aqueuse de chaux dont la concentration est comprise entre 3 et 10 % en poids, cette solution aqueuse se trouvant en circulation lente sur une épaisseur de 100 à 200 mm. En variante on peut remplacer cette solution de chaux par une solution de 2 à 10 % en poids de chlorure de calcium. Le choix de la solution aqueuse formant le liquide de coagulation ainsi que sa concentration sera fait pour obtenir une concentration d'ions suffisante et constante pour permettre la coagulation sensiblement instantanée des gouttes. De plus on ajoute en permanence cette solution de la chaux (ou du chlorure de calcium ou tout autre produit convenable) et on élimine les éléments insolubles afin que cette concentration soit maintenue à une valeur sensiblement constante. La circulation du liquide de coagulation s'effectue par exemple dans une gouttière qui, à son exetrémité dans le sens de l'écoulement, se déverse sur un tamis dont les mailles sont légèrement inférieures au diamètre des billes produites afin de récupérer les billes obtenues en laissant verser la solution et les parties insolubles qui sont receuillies dans un bac de décantation d'où la partie liquide est reprise pour alimenter le veine de solution aqueuse de coagulation en déplacement. Le bac de décantation est réalisé de façon à pouvoir recevoir à sa partie supérieure une solution aqueuse neuve de coagulation et pour permettre à sa partie inférieure l'extraction des parties insolubles sous forme de boue de manière à conserver à la solution aqueuse un taux d'ions constant comme cela a été mentionné ci-dessus. Après leur récupération, les billes sont rinces par exemple à l'eau claire, cette eau pouvant être reprise pour alimenter la préparation de solution neuve de liquide de coagulation. Les billes sont alors égouttées après quoi elles peuvent être incorporées au liant hydraulique, par exemple lors de son malaxage, dans les proportions souhaitées. Le mélange ainsi obtenu peut alors être utilisé pour le moulage des éléments à réaliser. Ces éléments, après prise, sont séchés de façon connue. Dans le cas de laréalisation d'éléments à base dé plâtre on peut avantageusement ajouter après gâchage de celui-ci de 1 à 3 % en poids du platre gaché de résine urée formol catalysée. L'invention a également pour objet un élément a structure cellulaire caractérisé par le fait qu'il est réalisé par un procédé tel que décrit ci-dessus. On décrira maintenant un exemple de réalisation titre d'exemple non limitatif. Les billes ont été obtenues de la façon suivante. On a réalisé un mélange comportant 100 g de solution d'alginate avec 50 g de gel d'amidon de mais ce gel étant lui-meme obtenu en cuisant à l'ébullition 10 g d'amidon de mais dissout dans 150 g d'eau. Cette solution a alors été versée goutte à goutte dans une solution aqueuse de chaux de concentration égale à 10 % en poids. 370 g de billes ainsi obtenues par la coagulation immédiate des gouttes ont été incorporées a 200 g de plâtre obtenu par gâchage de deux parties de plâtre en poids pour une partie d'eau et le tout a été versé dans le moule. Une fois la prise du plâtre effectuée l'élément ainsi obtenu a été cuit a 800C pendant une durée de 24 heures. L'eau des billes a été éliminée pendant cette cuisson de sorte que le matériau se présentait alors sous la forme d'un bloc de platre formant des alvéoles sphériques de 3 mm de diamètre et ne contenant plus qu'un résidu formé par l'enveloppe déséchée des billes. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à cet exemple de réalisation auquel diverses modifications et variantes peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la réalisation d'éléments à structure alvéolaire à base de liant hydraulique, caractérisé par le fait qu'on incorpore au liant hydraulique, des billes d'un matériau coagulé contenant de l'eau qui est éliminée au cours du séchage de l'élément. 2. Procédé selon la revendication 1,caractérisé par le fait que lesdites billes ont un diamètre compris entre 1 et 6 mm. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le volume des billes utilisées est compris entre 80 % et 100 % du volume de l'élément. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le matériau desdites billes n'est coagulé qu'en surface. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le matériau desdites billes est une solution aqueuse d'alginate. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que la concentration de l'alginate dans l'eau est comprise entre 0,4 et 5 % en poids. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 a 6, caractérisé par le fait que ledit matériau contient un agent tixotropique. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que lesdites billes sont obtenues par la chute de gouttes d'une solution aqueuse coagulable dans un liquide susceptible de provoquer sa coagulation sensiblement instantanément. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit liquide est une solution de chaux. 10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé par le fait que ledit liquide est une solution de chlorure de calcium. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que ladite incorporation des billes au liant hydraulique est effectuée lors de son malaxage. 12. Elément à structure cellulaire caractérisé par le fait qu'il est réalisé par un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.