Brevet FR2546160A1 — publié le 19841123

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau ininflammable et, en particulier, un matériau ininflammable ayant des caractéristiques mécaniques proches de celles du bois. L'invention concerne également le matériau obtenu selon le procédé de fabrication de l'invention. La résistance à la compression du ciment est bien connue, ainsi que la relative facilité de le mouler. Cependant, sa densité et surtout sa résistance faible à la traction, comme à la flexion, ne permettent pas de l'utiliser comme le bois. On a cherché à remédier à ces inconvénients en mélangeant le ciment avec des produits ayant une bonne résistance à la traction comme les fibres de verre, qui sont également ininflammables. Malheureusement, la fibre de verre perd ses propriétés quand elle est mélangée à du ciment pur. Par ailleurs, le ciment ou le béton n'a aucune propriété élastique, ce que le bois possède dans une certaine limite. Un objet de l'invention consiste à prévoir un matériau à base de ciment et de fibres inorganiques qui possède une résistance à l'écrasement, une résistance à la traction, une résistance à la flexion et une élasticité semblables à celles du bois, mais qui, contrairement à ce dernier, soit ininflammable. A titre indicatif, dans le brevet FR - A - 2 180 245, il est décrit une structure en béton comprenant des couches alternées intégralement liées, une première couche étant en matériau à base de ciment composé d'un mélange de ciment hydraulique et de résine époxy et la seconde couche étant en résine époxy renforcée par fibres. I1 s'agit, en fait, d'un matériau du type sandwich, où les fibres ne sont pas intimement liées au ciment. Un tel matériau, s'il atteint une certaine épaisseur, n'a pas plus d'élasticité qu'un ciment ordinaire. Un autre objet de l'invention consiste à prévoir un procédé de fabrication et de mise en oeuvre d'un tel matériau. Suivant une caractéristique de l'invention, il est prévu un matériau constitué par du ciment dont l'eau de gâchage est additionnée de latex. Suivant une autre caractéristique, au mélange gâché de ciment et de latex, sont ajoutées des fibres inorganiques. Suivant une autre caractéristique, les proportions des constituants du matériau sont de 4 à 5 kg environ de latex pour 50 kg de ciment, la quantité d'eau étant de l'ordre de 10 à 12 1. Suivant une autre caractéristique, la gâchée de ciment et d'eau additionnée de latex est mélangée par agitation, puis par passage dans une pompe à vis. Suivant une autre caractéristique, le matériau gâché, intimement mélangé, est appliqué par projection sous pression dans le moule. Suivant une autre caractéristique, l'opération de prise du matériau est effectuée dans une étuve à température constante de l'ordre de 800 C. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ain Si que d'autres, apparattront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation de l'invention, ladite description étant faite en relation avec le dessin joint de la figure unique qui est un schéma illustrant le procédé de fabrication du matériau suivant l'invention. En se reportant à la figure unique, on mélange dans un malaxeur 1, du ciment blanc et de l'eau additionnée de latex, à raison de 5 kg de latex pour 50 kg de ciment et d'une quantité d'eau de 10 1. On malaxe jusqu'à obtenir un masse fluide. Pour réduire les grumeaux qui peuvent subsister, le mélange est versé dans un bac 2 qui comporte à sa partie inférieure une sortie de soutirage 3 qui est reliée à l'entrée d'une pompe à vis 4 du type "pompe Moineau". Au passage dans la pompe à vis, les grumeaux sont réduits et le mélange intime des constituants est obtenu. La sortie de la pompe 4 est reliée à l'entrée d'une vanne à deux voies 5 dont une sortie est reliée par une canalisation 6 au sommet du bac 2 et dont l'autre sortie est reliée par un filtre 7 à l'entrée d'un bac sous pression 8. Le passage du mélange sortant de la pompe 4 vers le bac 2 à travers 5 et 6 permet d'obtenir un recyclage de l'opération de mélange. La sortie du bac sous pression 8 dont la partie supérieure est reliée à un compresseur 9 est reliée par une canalisation 10 à l'entrée d'un pistolet de pulvérisation 11. Le pistolet 11 est un pistolet de pulvérisation classique qui a également des entrées d'air comprimé. Une entrée du pistolet 11 est encore reliée à une bobine ou un rouleau 12 de fibres de verre. En pratique, le pistolet 11 peut être un pistolet du type de ceux que l'on utilise pour confectionner des coques de bateaux en polyester, dans lesquels sont prévus des moyens pour tirer un fil de la bobine et le découper en bouts très courts de fibres de verre. A l'aide du pistolet 11, on projette successivement dans un moule 13 des couches de mélange provenant du bac 8 et des fibres provenant de la bobine 12. On fabrique ainsi une peau armée de quelques millimètres d'épaisseur qui est dépourvue de bulles d'air. Sur cette peau, on peut continuer les projections successives du produit de l'invention et de fibres de verres. Mais on peut également déverser directement le produit de l'invention, seul ou mélangé avec des grains ou morceaux de matériaux ininflammables connus, tels que des petits bouts de liège. Cette adjonction de matériaux d'une densité inférieure à celle du produit de l'invention permet d'alléger l'objet terminé, sans modifier sensiblement- ses caractéristiques mécaniques et surtout sa résistance au feu. I1 est également possible d'insuffler de l'air dans le mélange qui est déversé dans la première peau obtenu par projection, comme on l'a décrit ci-dessus. Une fois, les opérations de projection et, éventuellement, de coulage dans le moule terminées, on place l'ensemble avec son moule dans une étuve qui est portée à une température de l'ordre de 80 à 900 C. Au cours de la prise du produit et du séchage dans l'étuve, il est recommandé de conserver une température constante. A la sortie de l'étuve, on procède classiquement au démoulage de la pièce. L'objet obtenu, suivant le procédé qui vient d'être décrit, peut être collé sur une autre pièce, par exemple en bois. Pour obtenir le collage parfait, il suffit de passer une couche de latex sur chacune des deux surfaces à coller. Le produit peut être teinté, au moins partiellement, en ajoutant dans la masse du mélange du bac 2 des oxydes métalliques correspondant à la teinte de fond que l'on veut obtenir. Ensuite, la surface de l'objet est recouverte d'un produit teintant à base de cire, alcool ou essence, par exemple. De préférence, la dernière couche de teinture est appliquée après le séchage complet de la pièce. .REVLNDICkTIQNS 1) matériau ininflammable, ayant notamment des caractéristiques mécaniques proches de celles du bois, caractérisé en ce qu'il est constitué par du ciment dont l'eau de gachage est additionnée de latex. 2) Matériau suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'au mélange gaché de ciment et de latex, sont ajoutées des fibres inorganiques. 3) matériau suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les proportions des constituants du matériau sont de 4 à 5 kg environ de latex pour 50 kg de ciment, la quantité d'eau étant de l'ordre de 10 à 12 1. 4) Procédé de fabrication d'un matériau suivant la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que la gâchée de ciment et d'eau additionnée de latex est mélangée par agitation, puis par passage dans une pompe à vis. 5) Procédé de moulage d'un matériau suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau gâché, intimement mélangé, est appliqué par projection sous pression dans un moule. 6) Procédé de moulage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'opération de prise du matériau est effectuée dans une étuve à température constante de l'ordre de 800 C.