Brevet FR2633277A1 — publié le 19891229

La présente invention concerne une nouvelle composition de béton qui permet de réaliser å l'aide d'un dispositif approprié des éléments préfabriqués de formes variées par moulage et compactage . t Pour la réalisation de constructions on utilise généralement des éléments préfabriqués soit à partir d'un béton de granulat silico-calcaire qui sont trés lourds et nécessitent l'adjonction d'une couche isolante soit à partir d'un béton de granulat de bois stabilisé par silification qui ont une résistance mécanique limitée surtout en traction par flexion. L'invention a pour objet de remédier à ces inconvénients. Bulle concerne une composition de béton qui permet à l'aide d'un dispositif approprié de réaliser des éléments préfabriqués utilisables dans la plupart des constructions et qui présentent les propriétés suivantes .Grande légèreté =3 fois plus légers qu'en béton de gra nulat silico-calcaire .Forte isolation thermique =conductibilité thermique = 0,13 W M O 0/11 à 0,I6 W M o c/B .Résistance mécanique accrue par rapport à la gamme des bétons de bois classiques =traction =4,5 X P Â et plus g =compression =5,0 M P A et plus.(sans qu'il soit nécessaire d 'y adjoindre une armature façonnée de renforcement). .Ininflammable . .Imputrécible ,fongicide et insecticide .Grande déformabilité d'ou bonne résistance aux secousses B ismiques De tels résultats sont obtenus ,conformément à l'invention ,par la nature des matériaux entrant dans la composition du béton et par les moyens utilisés pour la réalisation desdits éléments 'a composition du béton et le dispositif mécanique associés ont pour but de permettre la réalisation d'éléments préfabriqués aux propriétés susnommées Ladite coniposition comprend : .Des granulats de bois stabilisés par silification (selon le brevet Z JR .A 2 499 .55I ) auxquels on associe les matériaux suivants = - Liants spécifiques :: -Pouzzolane artificielle métakaolin - Pitre naturel ou artificiel - Ciment portland artificiel - Chaux naturelle ou artificielle * - Adjuvants de cure -Chlorure de calcium - Aluminate de soude - Résine de latex. - Armatures fibreuses courtes ,moyennes ou longues consts tuées par des fibres de s -Verre alcali-résistantes - Polypropylène - Carbone -Fonte. D'une manière générale ,la proportion des différents matériaux associés aux granulats de bois stabilisés peut varier comme indiqué ci-dessous - Liants spécifiques = entre environ 10 et 60 % ,de préfé rence entre environ 25 et 50 % ,et particulièrement entre 30 et 40 % en poids par rapport à la composition totale - Adjuvants de cure = entre environ 0,5 et 4,0 % ,de préfé rence entre environ I,0 et 3,0 % ,et particulièrement en tre environ I,0 et 2,0 ffi en poids par rapport au poids de liant - Armatures fibreuses = entre environ I,5 et I0,0 % ,de pré préférence entre environ 2,0 et 8,0% ,et particulièrement entre environ 3,0 et 5,0 % en poids par rapport au poids de liant . Pour obtenir une 'pâte' de béton selon la présente invention les granulats ,liants et adjuvants sont mélangés avec une ou plusieurs armatures fibreuses en fonction des caractéristiques recherchées pour ltélément à préfabriquer Dans les granulats préalablement mouillés dans un mala xeur linéaire ou cylindrique horizontal on incorpore les armatures fibreuses selon un dosage variable en fonction de la fabrication souhaitée puis les liants et adJuvants hydratés selon un dosage précis .Pour améliorer le temps de prise l'eau peut être portée entre50 et 600 .Un mouillage complémentaire peut être réalisé après apport des liants et adjuvants. La pâte de béton ainsi obtenue est soigneusement malaxée puis déversée dans des moules métalliques ou polyvyniles de formes variées par l'intermédiaire d'un dispositif approprié en vue de constituer des éléments préfabriqués Ledit dispositif mécanique de moulage par compactage et de séchage comprend ,pour la réalisation d'éléments préfabriqués avec ladite pâte de béton obtenue d'aprés la composition du béton objet de la présente invention ,les moyens suivants Un silo de stockage du béton Un conteneur doté d'accessoires appropriés permettant le remplissage rationnel des moules Un vérin de compactage Un train de laminage/compactage Un tunnel de déshydratation des éléments préfabriqués Le dispositif mécanique sera mieux compris grâce b la description qui suit et qui est illustrée par les schémas annexés,donnés ici à titre indicatif non limitatif,dans lesquels: La figure I est une vue schématique du dispositif permettant la réalisation d'éléments préfabriqués d'une épaisseur inférieure à 35 mm La figure 2 est une vue schématique d'une variante du dispositif permettant la réalisation d'éléments préfabriqués d'une épaisseur supérieure à 35 mm La figure 3 est une vue schématique du tunnel de déshydratation e Sur la figure I on a désigné,en (I) un silo à béton (I6) ,en (2) un conteneur de transit dudit béton,en (4) des cloisons/diaphragmes d'équilibrage dudit béton ,en (5) un 'débourreur' rotatif à pales (20) souples ou non, implantées alternées sur deux rangées au moins,qui homogénéise ledit béton ,en (7) un moteur d'entrainement ,en (3) un tapis de transfert dudit béton ,en (8) ouverture du conteneur (2) réglable 8 l'aide de la plaque de fermeture (6),en (I0) moule pour le formage des éléments à. préfabriquer ,en (9) racleur du tapis (3) ,en (11) vérin doté d'un moteur (I2) d'entrainement en rotation alternée du rouleau compacteur (r3) et de ses deux rouleaux (15 )d'appui lisseurs pour le compactage et le lissage d'éléments préfabriqués d'une épaisseur inférieure à 35 mm ,en (It) tunnel de déshydratation des éléments pré fabriqués . Sur la figure 2 on a représenté un dispostif,selon une variante de réalisatIon ,dont la partie assurant le compactage est constituée par un train de laminage (I9) ,constitué d'au moins deux rouleaux compacteurs ,entrainé en rotation par un moteur (I8) permettant le laminage et le compactage d'éléments préfabriqués d'une épaisseur supérieure à 35 mm en (I4) barrette de séparation des moules (I0) Sur la figure 3 on a représenté un tunnel de déshydrata tfon(I7) avec ,en (21) zone de ventilation forcée à air chaud ,en (22) zone de démoulage des éléments préfabriqués ,en (23) zone de déshydratatlion accélérée,en(24)système de défilement, Le dispositif fonctionne de la manière suivante Dans le silo (I) est stocké le béton (I6),obtenu avec la composition et le procédé susnommés,qui descend à la demande dans le conteneur(2)d'où il est entrainé à l'aide du moteur (7) par le tapis (3) et canalisé par les cloisons/diaphragmes (4) dans l'ouverture (8) ,le débourreur (5) rotatif à pales (20) dont le sens de rotation est l'inverse de celui du tapis (3) assurant l'homogénéité et la fluidité dudit béton ainsi que son passage régulier dans l'ouverture (8) du conteneur (2) vers le moule (10) dont l'avance est synchronisée avec le débit dudit béton Lorsque le moule (I0) est garni de béton (I6) le compac tage par roulage est alors effectué de la manière suivante:: -Pour les éléments préfabriqués d'une épaisseur inférieure à 35 mm à l'aide du vérin (Il) dont le moteur (I2) entraine en rotation alternée le rouleau compacteur (13)les deux rou leaux d'appui (I5) assurant le lissage desdits éléments -Pour les éléments préfabr:qués d'une épaisseur supérieure à 35 mm à l'aide d'un train de laminage (I9) constitué de rouleaux compacteurs entraînés en rotation par le moteur(I8). L'ensemble étant mu par un mouvement de translation Puis afin d'accélérer la prise du béton (16) et son durcissement un traitement est appliqué sur l'ensemble de la sur face des éléments préfabriqués à l'aide du tunnel de déshy dratation (I7)(1abscence d'armatures métalliques façoeinées permettant ce type de traitement) * Les éléments préfabriqués encore dans leur moule sat soumis rdans la zone de ventilation (2I) dudit tunnel, à une emtilation forcée entre 35 et 600 qui assure une prise permettant leur démoulage bous environ I heure au lieu de 8 heu- res habittiellement pour les éléments de moins de 35 mm d'épaisseur et sous environ 4 heures au lieu de I2 heures habitue;; liement pour les éléments de plus de 35 = mm épaisseur Lorsque la prise du béton est effective les éléments sont démoulés dans la zone de démoulage (22) puis soumis dans la zone de déshydratation accélérée (23) à une déshydratation 'å coeur'par micro-onde et ou haute-fréquence sous environ 15 à 60 minutes au lieu de IO jours habituellement pour les éléments de moins de 35mm d'épaisseur et sous environ 30 à 120 minutes au lieu de 21 jours habituellement pour les éL avents de plus 35 mm d'épaisseur.Cette déshydratation est réalisée de façon optimale grâce au système de défilement (24) situé dans la zone de déshydratation (23)qui permet aux éléments préfabiqués à traiter hêtre exposés sous le champ magnétique des sources micro-onde et ou haute-fréquence entre environ 0,5 et 3,0 métres seconde,et particulièrement entre environ +,0 et 2,0 métres seconde . Ce traitement apporte des caractéristiques optimales aux éléments préfabriqués pour une bonne aptitude à l'emploi notamment une résistance mécanique nominale et leur humidité d'équilibre de produit fini ( environ15/2O% E R). Actuellement tous les produits préfabriqués à base de ciment sont commercialisés avec des teneurs en eaux importantes(environ 40/60%). La déshydratation se poursuivant lorsqu'ils sont mis en oeuvre elle provoque des fissurations de retrait dans les parois et du faïençage dans les revêtements ce qui engendre un codt élevé aux sinistres d'étanchité des parois et des façades De plus ce traitement permet l'utilisation des éléments dans les 10 jours aprés leur moulage au lieu de 28 habituellement ce qui permet de réduire de façon appréciable le volume et l'investissement du stock . Par l'incorporation de fibres souples on évite l'emploi d'armatures vétalliques (acier à bétonzfaçonnées ce qui permet un gain de temps en fabrication et l'exécution de formes variées ,complexes et esthétiquement nouvelles . Grace aux caractéristiques particulières des éléments ainsi préfabriqués leur utilisation est très étendue villa, hangar ,immeubles ,salle de sports ,paroi anti-bruits ..... application en panneaux de bardage industriel ,en panneaux isolants porteurs ;constructions dans des zones sens ibles aux secousses sismiques (en raison de leur grande possiblité de déformation sans rupture fragile). REVENDICATIONS I) Camposition de béton,caractérisée en ce qu'elle contient: un liant spécifique . un adjuvant de cure une armature fibreuse associés à des granulats de bois stabilisés par siltSication. 2) Composition de béton selon la revendication r,caractéri- séé en ce que le liant spécifique est choisi parmi la pouzzolane artificielle métakaolin ,le plâtre naturel ou artificiel ,la chaux naturelle ou artificielle et le ciment portland artificiel . 3) Composition de béton selon les revendications I et 2 , caractérisée en ce que la proportion du liant spécifique se situe entre environ 10 et 60%,de préférence entre environ 25 et 50%,et particulièrement entre environ 30 et 40* en poids, calculé sur la base de la composition totale 4) Composition de béton selon la revendication I,caractérisée en ce que l'adjuvant de cure est choisi parmi le chlorure de calcium ,l'aluminate de soude et la résine de latex e 5) Composition de béton selon les revendications I et 4 , caractérisée en ce que la proportion de l'adjuvant de cure se situe entre environ 0,5 et 4,0%,de préférence entre environ I,O et 3,0% ,et Particulièrement entre environ I,O et 2,0 % en poids ,calculé sur la base dw poids de liant 6) Composition de béton selon la revendication I,caractérisée en ce que l'armature fibreuse courte ,moyenne ou longue est choisie parmi les fibres : de verre alcali-résistantes de polypropylène ,de carbone ,de fonte e 7) Composition de béton selon les revendications I et 6 , caractérisée en ce que la proportion de l'armature fibreux se situe entre environ I,5 et 10,0 % ,de préférence entre environ 2,0 et 8,0 %,et particulièrement entre environ 3,0 et 5,0 sen poids,calculé sur la base du poids de 54~pnt 8) Procédé de préparation d'une composition de béton selon une des revenddations 1-7 ,caractérisé en ce que les granulats de bois stabilisés subissent un mouillage dans un oa- laveur avant d'être associés auz armatures fibreuses et aux liants et adjuvants hydrates 9) Prockdé de préparation d'une composition de béton selon la revendication 8 ,caractérisé en ce que l'on malaxe ladite composition de béton avec de l'eau chauffée entre environ 50 et 600 afin de réduire son temps de prise