Brevet FR2541673A1 — publié le 19840831

PROCEDE DE FABRICATION D'ARDOISES ET ELEMENTS DE RECOUVREMENT PERFECTIONNES La présente invention concerne des ardoises ob- tenues à partir de déchets broyés d'ardoises et d'une ré- sine synthétique servant de liant Elle s'étend égale- ment à des éléments de recouvrement-du type des ardoises présentant, du fait de leur mode de production, des per- fectionnements comparés aux ardoises naturelles. Lors de la fabrication d'ardoises naturelles, la quantité de déchets est en général jusqu'à 4 fois su- périeure à la quantité d'ardoises produites, ce qui ex- plique le coût élevé des ardoises naturelles. Le but de la présente invention vise la fabri- cation d'ardoises à partir de ces déchets afin de -les valoriser, permettant ainsi une diminution du prix de revient d'une ardoise naturelle et la production simul- tanée d'ardoises d'un nouveau type. Suivant un premier aspect, la présente inven- tion fournit un procédé pour la fabrication d'ardoises caractérisé en ce qu'il comporte les étapes opératoires suivantes: concassage et broyage des déchets d'ardoises, séparation des particules concassées et broyées selon leur granulométrie, sélection de quantités déterminées de granulométries différentes, mélange éventuel de cette charge avec une quantité pré- déterminée de sable et ensuite de craies, addition d'une résine et d'un durcisseur adéquats pour former une pâte relativement fluide, transfert de ladite pâte dans un moule adéquat chauffé à environ 40 OC et démoulage après vibrations du moule et durcissement de la aâte. Suivant un mode d'exécution particulièrement avantageux, la charge solide, représentée par les matériaux naturels présente la composition suivante: de 18 à 24 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 1000 et 589/u de 8 à 14 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 589 et 417 À, de 7 à 13 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 417 et 295 u, de 6 à 12 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 295 et 208 À, de 4 à lo % en poids de particules d'ardoises ayant une lo fourchette granulométrique comprise entre 208 et 157 U,et de 9 à 15 % de paiticules ayant une fourchette granulomeétrique comprise entre 157 et 75 p,ainsi que de 5 à 11 % en poids de sable, de 19 à 25 % en poids de craie farineuse, à quoi s'ajoutent en pourcentage du poids de la charge solide de 2 à 4 % en poids de durcisseur HK de Degussa et de 15 à 18 % en poids de résine méthacrylique du type 137 o de Degussa. De préférence,la charge solide présente la compo- sition suivante: 2 o 21 % en poids de particules d'ardoises ayant une dimension de particules comprise entre 1000 et 589, 11 % en poids de particules d'ardoises ayant une dimension de particules comprise entre 589 et 417 ju F lo % en poids de particules d'ardoises ayant une dimension de particules comprise entre 417 et 295/u, 9 % en poids de particules d'ardoises ayant une dimension de particules comprise entre 295 et 208 /u, 7 % en poids de particules d'ardoises ayant une dimension de particules comprise entre 208 et 157 /A 3 o 12 % en poids de particules d'ardoises ayant une dimension de particules comprise entre 157 et 75 /1 u ainsi que 8 % enpoids de sable, 22 % enpoids de craie farineuse, à quoi s'ajoutent en pour- centage du poids de la charge solide: 3 % en poids de durcisseur HK de Degussa et 17,5 % en poids de résine méthacrylique du type 137 o de Degussa. Le moule est avantageusement enduit préalable- 254 i 673 ment d'une précouche constituée par une résine dutype 1000 de Degussa qui est destinée à former la couche su- perficielle de protection de l'ardoise. Le procédé de la présente invention permet de fabriquer des ardoises de toutes formes, à savoir de forme classique et de forme particulière, ainsi qu'il sera décrit ci-après. Suivant un autre aspect, la présente invention fournit une ardoise caractérisée en ce qu'elle présente une première surface affectant globalement la forme d'un rectangle, jointe à la base d'une deuxième surface affec- tant globalement la forme d'un triangle, ladite ardoise comportant, sur au moins une de ses faces, à l'endroit du recouvrement par d'autres ardoises après la pose, un élé- ment en saillie destiné à l'appui de ces autres ardoises. Ces ardoises peuvent présenter notamment des nervures et saillies sur l'une des faces seulement, au- quel cas elles peuvent être produites par simple moulage. Dans certains cas particuliers, il peut être avantageux de prévoir sur une face de l'ardoise des saillies, par exemple des nervures destinées à s'emboîter dans des évi- dements correspondants sur l'autre face d'une deuxième ardoise voisine recouvrant la première Dans un tel cas, le recours à une presse de moulage peut s'avérer néces- saire. Pour des raisons de clarté, la Demanderesse entend, par "ardoise" et "ardoise naturelle'", respecti- vement, l'imitation d'ardoise suivant la présente inven- tion et l'ardoise naturelle classique utilisée pour le revêtement de toitures ou de constructions plus ou moins verticales et obtenue par clivage de produits naturels de naturezschisteuse. L'utilisation d'une matière synthétique selon l'invention permet, en utilisant un moule, d'obtenir des ardoises particulières, comme celles mentionnées ci-dessus. Avantageusement, la matière synthétique utili- sée consiste en un mélange de résine synthétique addi- tionnée d'un système catalytique adéquat et de déchets d'ardoise broyés. La présente invention n'est évidement pas limi- tée à la matière synthétique susmentionnée; on peut éga- lement utilisertoute autre matière moulable et durcissa- ble Judicieusement choisie permettant d'obtenir une imi- tation d'ardoises naturelles, comme par exemple une rési- ne additionnée de pigments adéquats. Suivant un mode d'exécution particulièrement avantageux, le mélange présente un rapport charge/résine plus durcisseur d'environ 5 La charge constituée principalement de déchets d'ardoise broyés peut éventuel- lement contenir jusqu'à 25 % de craie suivant la qualité de résine utilisée, la qualité des déchets d'ardoise na- turelle utilisés et suivant les caractéristiques de pâte et de produit fini désirées. Suivant un mode d'exécution préféré de l'ardoi- se selon la présente invention, l'élément en saillie est symétrique par rapport à un axe de symétrie centré sur l'ardoise, recouvre partiellement la surface dudit trian- gle en formant une rainure au centre, selon l'axe de sy- métrie, et s'étend partiellement sur ladite première sur- face. Selon une première forme d'exécution de l'ar- doise suivant l'invention, le côté de la première surface rectangulaire, qui est substantiellement parallèle à la base du triangle formant la deuxième surface, présente une dimension analogue aux ardoises naturelles, de préfé- rence de l'ordre de 20 cm. Suivant une autre forme d'exécution de l'ardoi- se suivant l'invention, le côté de la première surface rectangulaire qui est substantiellement parallèle à la base du triangle formant la deuxième surface, présente une dimension qui est un multiple de la dimension corres- pondante des ardoises classiques, les différentes unités étant séparées par une rainure pratiquée dans ladite pre- mière surface. Ces ardoises peuvent avantageusement comporter des perforations aux endroits adéquats destinées à les clouer sur la toiture, lesdites perforations étant recou- vertes par les ardoises voisines en chevauchement après la pose. Io Les formes d'exécution des ardoises suivant la présente invention présentent de nombreux avantages, qui rendent le revêtement de grandes surfaces plus rapide et économique. L'utilisation de matières synthétiques moulables permet de former des éléments en saillie servant d'appui pour les ardoises les recouvrant partiellement. En donnant une forme particulière à ces éléments en saillie (non visibles après la pose), on parvient à réduire la sur- face de contact des ardoises afin d'éviter la remontée de 2 o l'eau par capilkrité La rainure obtenue suivant l'axe de l'ardoise draine l'eau vers le bas de la surface revêtue, telle qu'une toiture par exemple. De préférence, la rainure formée d'un élément en saillie est obturée de la-pointe de la deuxième surface trian- gulaire afin d'éviter la remontée de l'eau par cette voie. Le renforcement de l'ardoise, réalisée par l'élé- ment en saillie, constitue une armature de soutien de l'ar- doise et c'est dans ces parties que l'on peut prévoir les perforations destinées au passage des clous Ce renforcement permet également de réduire l'épaissuer des ardoises et donc leur poids ainsi que la matière utilisée à leur fabrication. L'effet du poids étant encore renforcé par l'utilisation de matières synthétiques plus légères, on peut donc envisager des constructions de charpente et structures de bâtiment plus légères. La présente invention sera décrite plus en détail référence aux figures annexées, dans lesquelles la figure 1 représente un premier mode d'exécution de l'ardoise suivant l'invention, et la figure 2 représente un deuxième mode d'exécution de l'invention; Les exemples qui suivent et qui se réfèrent aux figures précitées ne sont évidemment donnés qu'à titre d'illustration et ne limitent donc absolument pas la por- tée de l'invention. Des déchets d'ardoise sont concassés dans un con- lo casseur a cône et puis broyés dans des broyeurs à boulets. Les déchets broyés sont séparés selon leur granulométrie au moyen de séparateurs à tamis Des tamis à 1000,589,417, 295,208,157 et 75 pm, par exemple, sont utilisées pour cette séparation, ces chiffres signifiant la largeur des mailles du tamis en microns. Les particules ainsi séparées sont stockées dans des silos respectivement pour les tamis indiqués ci-dessus Un silo supplémentaire contient du sable dont les particules présentent un diamètre d'environ 15 oju 2 o Un autre silo, enfin, contient de la craie à l'état fari- neux dont les particules présentent une dimension de par- ticules d'environ quelques dizaines dep On réalise ensuite dans un malaxeur à sec, un mélan- ge des différentes charges solides et d'un durcisseur. Ensuite cette charge solide est stockée dans un silo, lui-même soutiré vers un malaxeur humide, o est ajouté la quantité proportionnellement correspondante de résine Les quantités sont indiquées dans le tableau suivant: MATIERE DIMENSION EN PARTICULES %'EN POIDS déchets 1000 et 589/,u 21 % d'ar 589 et 417/u i 111 % doises 417 et 295/u lo % loo % de loo % de 295 et 208 9 charge charge 208 et 157/u 7 %solide solide 157 et 75,u 12 % sable 8 '% craie 22 % durciseur 3 % de la charge solide résine 17,5 % de la charge solide lu On utilise avantageusement du sable, puisqu'il est constitué de particules sphériques assurant une meilleure fluidité et par conséquent une meilleure répartition. La craie est avantageusement utilisée pour assurer le remplissage et l'enrobage étant donné la finesse des parti- cules L'adjonction de craie influence cependant également la teneur en résine, étant donné qu'elle réduit l'influence nocive des matières graphiteuses inclues dans les fines d'ardoises naturelles La craie peut évidemment être remplacée par toute autre charge assurant les mêmes propriétés. On utilise, de préférence, le durcisseur du type HK commercialisé par Degussa et une résine mthacrylique du type 137 o, également commercialisée par Degussa. La pâte ainsi formée après malaxage est immédiatement dosée et introduite dans un moule chauffé à 4 o OC Cette tempé- 3 o rature de 4 o C-est maintenue au moyen d'un courant d'ai pulsé et aussi grâce à la réaction exothermique qui se produit lors de la prise de la resine. Après avoir introduit la pâte dans le moule, celui-ci,est entraîné en vibration pendant environ 2 minutes afin de réarranger les grains et chasser l'air inclu. lo mr On égalise simultanément la surface au moyen d'un racleur par exemple Si nécessaire on applique également une pres- sion adéquate au moyen d'une presse afin d'obtenir des for- mes moulées plus compliquées Lorsque la mesure de la tem- pérature permet de conclure que la réaction exothermique est terminée (après environ 2 o minutes) le produit obtenu peut être démoulé. Le moule est ensuite nettoyé au moyen d'un jet d'air comprimé puis sèché Ce séchage est favorisé par lo la température de 400 C du moule. Le cycle recommence par l'application d'un sépa- rateur au fond du moule suivi d'une précouche constituée par une résine type looo de Degussa Cette précouche est destinée à former la couche superficielle de protection de l'ardoise Le cycle d'un moule dure environ 35 à 4 o minutes. Selon la forme du moule utilisé on peut évidemment produire des ardoises de forme quelconque telle que la forme classique. Suivant un autre mode d'exécution de l'invention on 2 o peut fabriquer des ardoises ayant la forme globale représen- tée en perspective à la figure 1 Dans ce cas, on distingue deux formes géométriques constituant l'ardoise qui portent le repère général 1. Une première forme géométrique plane est constituée par ladite première surface rectangulaire 2 jointe à la base d'une deuxième surface 3 essentiellement triangulaire. L'ardoise comporte également un élément en saillie 4 formant une rainure 5 suivant l'axe de l'ardoise ladite rainure 5 étant obturée dans la pointe du triangle Ledit élément en 3 o saillie 4 constitue une surface d'appui réduite pour des autres ardoises disposéesen quinquonce et la recouvrant partiellement et s'étend légèrement sur la surface rectangulaire Cette forme avantageuse des éléments en saillie évite la remontée de l'eau par capillarité et constitue un renfort de l'ardoise permettant d'alléger son poids en réduisant l'épaisseur 6 jusqu'à 3,5 mm La perforation 7 destinée à recevoir un clou par exemple est avantageusement disposée dans la pointe de la surface triangulaire et ce même dans la partie renforcée pré- sentant une épaisseur d'environ 4,2 mm. Selon l'état de surface du moule l'ardoise peut présenter une surface plus ou moins rugueuse imitant le mieux possible l'ardoise naturelle De manière analogue les arrêtes peuvent être coupées ou chanfrénées et les coins peuvent être arrondis. Les traits interrompus 8 montrent une autre ardoise posée. La figure 2 montre à échelle réduite un autre mode d'exécution de la présente invention Dans ce cas la sur- lo face rectangulaire 2 est constituée de-plusieurs unités 11, 12,13 séparées l'une de l'autre par une rainure 14 imitant le joint entre deux ardoises de dimensions habituel- les La surface triangulaire 3 et l'élément en saillie 4 présentent globalement la même forme que dans le cas précé- dent en tenant toutefois compte de la différence des dimen- sions En outre l'élément en saillie comporte dans sa partie s'étendant sur la surface rectangulaire de chaque côté de l'axe de symétrie de l'ardoise,un trou ( 15) permettant une fixation supplémentaire. 2 o Il faut noter que l'invention n'est pas liée aux formes d'ardoise décrites et que toute autre forme d'élément en saillie donnant les mêmes avantages tombent sous la portée de la présente de la présente invention. lo REVENDICATIONS 1 Procédé pour la fabrication d'ardoises caractérisé en ce qu'il comporte les étapes opératoires suivantes: concassage et broyage des déchets d'ardoise. séparation des particules concassées et broyées selon leur granulométrie, sélection de quantités déterminées de granulométries différentes. lo mélange de cette charge éventuelle avec une quantité prédéterminée de sable et ensuite de craie. addition d'une résine et d'un durcisseur adéquat pour former une pâte relativement fluide. transfert de Iadite pâte dans un moule adéquat chauffé à environ 4 o OC et démoulage apres vibration du moule et durcissement de la pâte. 2 Procédé suivant la revendication 1 caracté- risé en ce que la charge solide représentée par les maté- 2 o riaux naturels,:prêsente la composition suivante: de 18 à 24 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 1000 et 589/u de 8 à 14 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 589 et 417/u de 7 à 13 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 417 et 295/u de 6 à 12 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 295 et 208/u de 4 à lo % en poids de particules d'ardoises ayant une 3 o fourchette granulométrique comprise entre 208 et 157/u de 9 à 15 % de patti es ayant-une fourchette granulométrique comprise entre 157 et 75 ou ainsi que de 5 à 11 % ei ppids de sable, de 19 à 25 % en poids de craie farineuse, à quoi s'ajoutent en pourcentage du poids de la charge solide de 2 à 4 % en poids de durcisseur HK de Degussa et de 15 à 18 % en poids de résine méthacrylique du type 137 o de Degussa. 3 Procédé suivant l'une quelconque des reven- dications précédentes caractérisé en ce que la charge solide présent 21 % sion il % sion lo % lo sion 9 % sion 7 % sion 12 % Sion te: en de la composition suivante: poids de particules d'ardoise particules comprise entre 1000 en poids de particules de particules comprise en poids de particules de particules comprise en poids de particules de particules comprise en poids de particules de particules comprise en poids de particules de particules comprise d'ardoise entre 589 d' ardoise entre 417 d'ardoise entre 295 d'ardoise entre 208 d'ardoise entre 157 ayant une dimen- et 589 u ayant une dimen- et 417/u ayant une dimen- et 295,u ayant une dimen- et 208,u ayant une dimen- et 157 lu et ayant une dimen- et 75,u ainsi que 8 % en poids de sable, 22 % en poids de craie farineuse, à quoi s'ajoutent en pour- centage du poids de la charge solide 3 % en poids de durcisseur HK de Degussa et -17,5 % en poids de résine méthacrylique 1370 de Degussa. 4 Procédé suivant l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que le moule est préalablement enduit d'une précouche constituée par une résine du type looo de Degussa qui est destinée à former la couche superficielle de l'ardoise. Ardoise caractérisée en ce qu'elle présente une première surface ( 2) affectant globalement la forme d'un 36 rectangle jointe à la base d'une deuxième surface ( 3) affectant globalement la forme d'un triangle ladite ardoise ( 1) comportant sur au moins l'une de ses faces à l'endroit du recouvrement par d'autres ardoises après la pose, un élément en saillie ( 4) destiné à l'appui de ces autres ardoises. 6 Ardoise suivant la revendication 5 caracté- risée en ce qu'elle comporte sur une face des éléments en saillie ou des nervures destinées à s'emboîter dans des évidements correspondants d'une an tre face d'une deuxième ardoise. 7 Ardoise suivant l'une des revendications 5 ou 6 caractérisée en ce qu'elle comporte un élément en saillie ( 4) qui est symétrique par rapport à un axe de symétrie centré sur l'ardoise, en ce que ledit élémént en saillie recouvre partiellement la surface dudit triangle partiellement sur ladite première surface ( 2). 8 Ardoise suivant l'une quelconque des reven- dications 5 à 7 caractérisée en ce que le côté de la première surface ( 2) rectangulaire, qui est substantiel- lement parallèle à la-base du triangle ( 3) formant la deuxième surface, présente une dimension analogue à celle des ardoises naturelles, de préférence 20 cm. 9 Ardoise suivant l'une quelconque des reyen- dication 5 à 8 caractérisée en ce que le côté de la pre- mière surface ( 2) rectangulaire, qui est substantielle- ment parallèle à la base du triangle ( 3) formant la deu- xième surface, présente une dimension qui est un multiple' de la dimension correspondante des ardoises classiques, les différentes unités étant séparées par une rainure Ardoise suivant l'une quelconque des reven- dications 5 à 9 caractérisée en ce qu'elle comporte, aux endroits adéquats et dans l'élément en saillie, au moins une perforation ( 7) destinée à la clouer sur la toiture, ladite perforation étant recouverte par les autres ardoises après la pose. 11 Ardoise suivant l'une quelconque des reven- dications 5 à 10 caractérisée en ce qu'elle présente une épaisseur ( 6) de 3,5 mm et que l'élément en saillie dépasse d'au moins 0,5 mm, de préférence de 0,7 mm, la surface de l'ardoise. 12 Ardoise suivant l'une quelconque des reven- dications 5 à 11 caractérisée en ce qu'elle consiste en une matière synthétique constituée: de 17 % en dimension de 9 % en dimension de 8 % en dimension de 7 % en dimension de 6 % en dimension de 10 % en dimension -de 6,5 % de 19 % de 2,5 % de 15 % poids de particules comprise entre 1000 poids de comprise poids de comprise poids de comprise poids de comprise poids de comprise en poids en poids en poids en poids particules entre 589 particules entre 417 particules entre 295 particules entre 208 particules entre 157 de sable, d'ardoise et 589,u ayant une d'ardoise ayant une et 417/u d'ardoise ayant une et 295,u d'ardoise ayant une et 208/u d'ardoise ayant un et 157/u et d'ardoise ayant une et 75/u ainsi que, de craie farineuse, de durcisseur HK de Degussa et de résine méthacrylique du type 1370 de Degussa. Ardoise suivant l'une quelconque des reven- dications 5 à 11 l caractérisée en ce qu'elle consiste en une matière synthétique comportant un pigment adéquat.