Brevet FR2560116A1 — publié le 19850830

Matériau textile composite pour réaliser des armatures dans l'industrie du bâtiment, et procédé de fabrication de ce matériau. La présente invention se rapporte à un matériau textile composite hautement résistant, à faible dilatation et se présentant sous les formes géométriques les plus diverses, ainsi qu'à un procédé de fabrication de ce matériau. L'invention trouve son application dans la branche industrielle du bâtiment pour confectionner des armatures de composés à base de liants hydrauliques ou non hydrauliques, en particulier du béton. Pour absorber les forces de traction dans les ouvrages en béton, on y insère une armature résistante. Jusqu'à présent, dans l'industrie du bâtiment,-on connaissait pour ces armatures les solutions techniques ci-apres. Il est fait usage d'éléments en acier sous la forme de tiges, de nappes ou de treillis, en fonction des exigences de charge statique. Des fibres d'acier sont incorporées dans le mélange en vue d'accroitre la rigidité à la flexion et à la traction. Ces solutions comportent l'inconvénient de nécessiter, d'une part, de grandes quantités d'acier pour réaliser des éléments en béton. D'autre part, le traitement du matériau à base d'acier consomme beaucoup d'énergie, est onéreux et s'accompagne d'une large utilisation de machines et d'un effort physique pénible. On utilise également de l'acier pour des armatures porteuses qui servent à déplacer les éléments. Des solutions techniques à base d'acier utilisées à cette fin sont décrites, entre autres, dans les brevets DD-WP-640 et DD-WP-152 323, ainsi que dans la demande de brevet DE-A-1 684 473. Néanmoins, ces solutions sont elles aussi affectées des inconvénients précités. A cela s'ajoute que l'acier employé pour absorber les charges demeure noyé dans l'élément sans exercer aucune fonction après l'achèvement du montage. Une autre solution technique connue pour les armatures dans laindustrie du bâtiment consiste en un matériau servant au transport, utilisé en tant que matériau composite du type câble, et constitué par des matières premières textiles secondaires tricotées en gaines, en forme de bandes orientées dans le sens longitudinal et juxtaposées, ce matériau étant incorporé dans un élément de consolidation de cours d'eau dans les travaux de drainage. Ce matériau textile est toutefois affecté par une série d'inconvénients : il n existe aucune liaison rigide entre les bandes individuelles de ce matériau composite. La gaine est lache. Le matériau possède une grande flexibilité et une grande mobilité. Il présente une dilatation et une robustesse normales typiques des textiles. Aucune exigence n'est imposée à la robustesse des matériaux de départ à base de matières premières secondaires.Conjugués aux inconvénients susmentionnés, un grand volume et l'utilisation de matériaux disparates se traduisent par une absorption différente des charges en cas de contraintes de traction, par un comportement différent à l'allongement des bandes individuelles, ainsi que par des problèmes soulevés par la fabrication des éléments, à cause de la grande flexibilité et de la grande mobilité, et des problèmes posés par le grand encombrement à l'intérieur de l'élément, par suite du volume important ou de la grande section du matériau textile composite, respectivement. On connait par ailleurs le béton à base de ciment et de fibres. Le périodique "Beton" 4/79 mentionne, outre l'incorporation précitée de fibres d'acier, l'utilisation de fibres de synthèse, par exemple en polypropylène, et de fibres de verre. De telles fibres augmentent la résistance à cru du béton frais, ainsi que la résistance à la traction, la faculté d'absorption de l'énergie de rupture et la résistance aux chocs du béton solide. Néanmoins, cette solution technique technique n'offre aucun équivalent aux propriétés de l'armature en acier. L'invention a pour objet de permettre, d'une manière simple et à peu de frais, la fabrication d'un matériau textile composite hautement résistant et en forme de bandes pour confectionner des armatures dans le batiment, matériau par lequel des armatures en acier puissent etre remplacées. L'objet de l'invention consiste à créer un matériau composite en substances textiles, en particulier à base de matières premières secondaires, qui résiste à la température et au pourrissement d'une manière correspondant aux conditions de préfabrication et de montage de l'industrie du batiment, tout en respectant les paramètres techniques de construction nécessaires, comme la résistance à la traction et l'aptitude à la mise en forme. Conformément à l'invention,- cet objet est atteint par le fait que le matériau textile composite comprend plusieurs (au moins deux) couches superposées en des matières textiles en bandes résistant au pourrissement, qui renferment un pourcentage de substances fibreuses thermoplastiques et présentent une résistance minimale à la traction de 10 N/mm2, lesdites couches étant consolidées thermiquement d'une manière connue en soi, directement ou avec un matériau intercalaire, en particulier des déchets de feuilles de hauts polymères, une feuille en mélange de polymères, une poudre ou un granulé en des hauts polymères ; et par le fait que ce matériau présente une résistance à la traction minimale de 50 N/mm2 et une 3 densité minimale de 0,4 g/cm3. Le procédé conforme à l'invention, destiné à la fabrication de ce matériau textile composite pour des armatures de l'industrie du bâtiment, consiste en ce que des matières textiles en forme de bandes ou de nappes, de préférence des matières premières secondaires, sont superposées à maintes reprises à la manière d'un sandwich, au moins en double, avec ou sans adjonction d'autres matières thermo plastiques à base de hauts polymères ou d'une matière première secondaire non moulée à base de hauts polymères, les bandes ou nappes individuelles étant constituées par les mêmes matières fibreuses ou par des matières fibreuses différentes; en ce que les couches de matériau textile sont directement appliquées les unes sur les autres, ou bien emprisonnent des couches intercalaires en des déchets de feuilles en hauts polymères ou en une poudre ou un granulé de matière en hauts polymères ; et en ce que ces couches sont soumises à compression dans une presse chauffante à une température comprise entre 1500C et 2500 C, de préférence entre 1800C et 2250C, sous une pression de 100 N/mm2 à 160 N/mm2, avec une durée de compression de 2 mn à 5 mn, de préférence de 3 mu, ladite presse comportant des outils de pressage moulés d'après la configuration nécessaire, et la compression étant exercée perpendiculairement à la face supérieure d'une couche individuelle et/ou perpendiculairement aux bords latéraux de plusieurs couches, et d'au moins deux de ces couches. L'invention va à présent etre expliquée plus en détail à l'appui de quelques exemples de réalisation. - Dans des bandes marginales de feutre textile pour machines à papier en des fibres de polyester, de 5 mr d'épaisseur, on découpe des bandes de 2 cm de large. Ces bandes sont superposées en emprisonnant des bandes marginales de feuilles de polyéthylène, puis elles sont soumises à compression à une température de 1800C, sous une pression de 160 N/mm2 et pendant une période de 3 mn, jusqu'à une épaisseur de 4 mm. Il en résulte un matériau composite en bandes hautement résistant, qui présente une résistance à la traction de 50 N/mm2. - Des bandes marginales de feutre pour machines à papier en des matières fibreuses différentes, par exemple en des matières en fibres de polyester et en des matières en fibres polyamides, sont sectionnées et superposées dans le moule, de-telle sorte que les couches extérieures soient formées par une matière en fibres de polyester et que la couche intérieure consiste en une matière en fibres polyamides. La compression a lieu à une température de 2250C, sous une pression de 100 N/mm2 à 160 N/mm2. En fonction de la durée de compression, la substance en fibres polyamides est plus ou moins fortement plastifiée et remplit la fonction de l'agent de liaison, la rigidité du matériau croissant proportionnellement à la durée de compression. Il en résulte un matériau composite dont la forme correspond à celle des outils de pressage utilisés, et qui présente les caractéristiques souhaitées. - Une chute de ceinture en coton ou en tissu ou tricot en velours de viscose est débitée en des bandes et assemblée à une feuille en polyéthylene ou à une matière en fibres polyamides ou de polyester en tant que couche intercalaire, après quoi elle est traitée comme dans les exemples précités. Il en résulte un matériau composite rigide, hautement résistant et relativement souple. - Un re-granulé de polymère est incorporé en tant que couche intercalaire. Le traitement a lieu d'une manière analogue aux autres exemples. - Une poudre de matière première secondaire de polyamide ou de polyester est incorporée en tant que couche intercalaire, puis le matériau composite est traité d'une manière analogue aux autres exemples. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent etre apportées au matériau composite et au procédé décrits sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. MatérIau textile composite pour réaliser des armatures dans l'industrie du batiment, matériau caractérisé par le fait qu'il comprend plusieurs, au moins deux couches superposées en des matières textiles en bandes résistant au pourrissement, de préférence des matières premières secondaires, qui renferment un pourcentage de substances fibreuses thermoplastiques et présentent une résistance minimale à la traction de 10 N/mm2, lesdites couches étant consolidées thermiquement, directement ou avec un matériau intercalaire à base de hauts polymères, en particulier des déchets de feuilles de hauts polymères, une feuille en mélange de polymères, une poudre ou un granulé en des hauts polymères et par le fait que ce matériau présente une résistance à la traction minimale de 50 N/mm2 et une densité minimale de 3 0,4 g/cm3. 2. Procédé de fabrication d'un matériau textile composite pour réaliser des armatures dans l'industrie du bâtiment, procédé caractérisé par le fait que des matières textiles en forme de bandes ou de nappes, de préférence des matières premières secondaires, sont superposées à maintes reprises à la manière d'un sandwich, au moins en double, avec ou sans adjonction d'autres matières thermoplastiques à base de hauts polymères ou d'une matière première secondaire non moulée à base de hauts polymères, les bandes ou nappes individuelles étant constituées par les memes matières fibreuses ou par des matières fibreuses différentes ; par le fait que les couches de matières textiles sont directement appliquées les unes sur les autres, ou bien emprisonnent des couches intercalaires en des déchets de feuilles de hauts polymères ou en une poudre ou un granulé de matières en haut polymères ; et par le fait que ces couches sont soumises à compression dans une presse chauffante à une température comprise entre 1500C et 2500C, de préférence entre 1800C et 2 2 2250C, sous une pression de 100 N/mm2 à 160 N/mm2, avec une durée de compression de 2 mn à 5 mn, de préférence de 3 mn, ladite presse comportant des outils de pressage moulés diapres la configuration nécessaire, et la force de compression étant appliquée perpendiculairement à la face supérieure d'une couche individuelle et éventuellement, ou en variante, perpendiculairement aux arêtes latérales de plusieurs couches, et d'au moins deux de ces couches. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les matières textiles sont des matières en fibres de polyester dans la couche extérieure et une matière en fibres polyamides dans la couche intérieure. 4. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les matières textiles sont des matières en fibres de polyester, la couche intercalaire consistant en des bandes marginales en feuilles de polyéthylène. 5. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les matières textiles des couches individuelles consistent en un tissu ou un tricot de coton ou de velours de viscose, les couches intercalaires consistant en une feuille de polyéthylène ou en des matières en fibres polyamides ou en fibres de polyester. 6. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les couches intercalaires consistent en un regranulé de polymère. 7. Procédé selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la couche intercalaire consiste en une poudre de matière première secondaire de polyamide ou de polyester.