Brevet FR2628095A1 — publié le 19890908

( RRÉPUBLIQUE FRAN AISE ( N de publication: 2 628 095 (à n'utiliser que pour les INSTITUT NATIONAL commandes de reproduction) DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE DL NP d'enregistrement national 88 02975 PARIS ( Int CI4: C 04 B 18/24,' (C 04 B 18/24, 24:08, 24:24). Q DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1 Date de dépôt: 2 mars 1988. ( Demandeur(s): Société dite S.C.. C B. - FR. Q Priorité O Inventeur(s): Claude Baysselier: Gérard Courbomn. ) Date de la mise à disposition du public de la demande: BOPI " Brevets " n 36 du 8 septembre 1989. ) Références à d'autres documents nationaux appa- rentés: rn Titulaire(s) ( Mandataire(s): Cabinet Bernard Ravina. ( Procédé de fabrication du béton allégé et béton allégé obtenu. ( La présente invention concerne un procédé de fabrication de béton allégé et également un béton allégé ainsi obtenu. Le procédé consiste à incorporer dans le mélange du béton: - un agent lubrifiant: et - un agent favorisant l'adhésion ciment-bois. IN on 0O 1 2628095 La présente invention concerne un procédé de fabrication. du béton allÉgé et un béton allégé ainsi obtenu, elle concerne plus pré- cisément un procédé relatif à la fabrication du béton allégé, dans lequel des copeaux de bois constituent un ingrédient donnant la légèreté au béton produit et également le béton allégé ainsi obtenu. A l'heure actuelle le béton allégé de bois, c'est-à-dire le béton dans lequel des copeaux de bois sont incorporés pour le rendre plus léger est utilisé pour des éléments de construction non-ex- posés à l'humidité. Ces éléments constituent souvent des parois intérieures. Le problème essentiel du béton de bois vis à vis de l'humidité ! est le gonflement des copeaux de bois, ce qui se traduit par la dilatation du béton mais également par des craquements et des fissures une fois que cette dilatation dépasse un certain seuil. Les copeaux de bois disponibles sur le marché actuellement sont traités pour combattre ce gonflement, cependant, ils sont unique- ment valables pour la fabrication d'éléments intérieurs, comme on vient de le dire. L'emploi d'éléments extérieurs fabriqués à par- tir du béton incorporant ces dits copeaux entraîne donc des craquements et des fissures. Pour ces raisons le but de cette invention est l'obtention d'un béton allégé stable en dilatation et valable donc pour l'emploi dans des endroits fortement humides. Les éléments fabriqués à partir de ce béton sont donc utilisables pour constituer les parois extérieures d'une construction. 2 26Z8095 A c'-t effet et selon une disposition de la présente invention le procédé, consiste essentiellement à incorporer dans le mélange du béton un agent lubrifiant et un agent favorisant l'adhésion ciment-bois. Suivant une caractéristique du procédé faisant partie de la pré- sente invention l'agent lubrifiant est hydrosoluble comme par exemple la glycérine. Suivant une autre caractéristique du dit procédé, l'agent d'adhésion ciment-bois est l'une des résines: acétate de polyvi- nyle, propionate de polyvinyle,ou autre résine vinylique, résine acrylique ou acrylovinylique,styrène butadiène ou équivalent. Selon une autre disposition de la présente invention le béton allégé qui en fait partie, se caractérise essentiellement en ce qu'il est fabriqué selon le procédé. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée ci-dessous. *Les résines utilisées dans le présent procédé comme agent d'adhé- sion ciment-bois sont connues dans la fabrication du béton tradi- tionnel (non-allégé); dans le cas o une deuxième couche de béton est à couler sur une première couche déjà sèche, l'ajoût dans le béton formant la deuxième couche d'une de ces résines empêche la séparation de ces deux couches pendant le séchage de la deuxième. Ces résines sont utilisées dans le présent procédé pour favoriser l'adhésion ciment-bois. 3 2628095 Nos recherches ont montré que le fait d'augmenter l'adhésion cimert-bois en présence d'un lubrifiant hydrosoluble comme par exemple la glycérine rend les copeaux de bois incorporés dans le dit béton très stables. Ceci a été confirmé par des essais de gonflement dont les détails sont ci-dessous présentés. Les copeaux de bois qui sont utilisés dans le présent procédé sont les copeaux de bois disponibles sur le marché et utilisés pour la fabrication du béton allégé utilisable pour constituer des parois non exposées à forte humidité. Ces copeaux de bois ont approximativement les dimensions X 3 X 1-2 mm. Un entraîneur d'air a été également utilisé dans le mélange du béton pour y créer des alvéoles d'air et ajuster par conséquent, la densité apparente du béton. L'entraîneur d'air qui a été utilisé est un agent tensio-actif disponible sur le marché sous la marque de commerce TEEPOL à usa- ge de détergent. Pour améliorer les qualités mécaniques du béton produit, un agent de cohésion a été également utilisé dans le mélange. Cet agent de cohésion peut être du méthyle de cellulose "colloide" commercialisé sous la marque de commerce "METHOCEL" en forme de poudre. Le méthyle de cellulose est utilisé traditionnellement à un taux minimal de 0,5 % par poids dans la fabrication du béton à couler en présence de l'eau, ceci pour augmenter la cohésion ciment-ci- ment et empêcher, par conséquent, le délavage du béton. 4.2628095 I1 est à noter que l'utilisation de l'entraîneur d'air et de l'agent de cohésion n'a pas de rôle décisif sur la stabilité, vis à vis du gonflement, du béton produit. Ces deux produits agissent, dans l'ordre sur la densité apparente et sur les caractéristiques mécaniques du béton produit. Par contre, l'agent d'adhésion béton-bois et le lubrifiant hydro- soluble sont, tous les deux, responsables de rendre les copeaux de bois et par conséquent le béton produit stables en ce qui con- cerne le gonflement. Selon le présent procédé le béton allégé est fabriqué en mélan- geant les ingrédients suivants et suivant les taux donnés: - Ciment: 1 000 kg. - Eau: approximativement 425 1. - Copeaux de bois: approximativement 3550 1. (15 X 3 X 1 à 2 mm) - Teepol: approximativement 1,8 1. - Méthyle de cellulose "colloide: 20 à 140 g. et de préférence de 60 à 120 g. - Acétate de Polyvinyle: 0,2 à 2 1. et de préférence de 0,6 à 1,4 1. - Glycérine: 0,2 à 1,4 1. et de préférence de 0,4 à 1,2 1. I1 est à noter que ces taux sont donnés à titre indicatif, ils peuvent être modifiés pour moduler certaines caractéristiques recherchées. Il est également à noter que la quantité d'eau à incorporer est à 26Z8095 moduler en fonction de l'humidité de copeaux de bois. Une fois que le mélange est bien malaxé, le coulage est effectué pour obtenir les formes désirées. Pour assurer une meilreure répartition des différents ingrédients il est préférable d'introduire l'agent de cohésion, l'entrai- neur d'air, l'agent d'adhésion béton-bois dans la quantité d'eau à utiliser,par la suite,pour former le mélange. Par contre le. lubrifiant doit être ajouté en fin de malaxage. le tableau no 1 présente les résultats des essais de gonflement sur des éprouvettes de béton fabriqués en respectant les dosages ci-dessus donnés. TABLEAU (1) aeLr humindité:Epssr munr_ de. Eisur MrIm ne CL GkflEnt l avant l''éxetteatessai de 1 '=t e a v G=(E2 - El)li 1 épi'rcuvette avatè t gcnflenEt 1' rersi4m E 1 ::24 h. d'inmrim:s (t) (El, rim) (E2, en m) ,9: 103,25: 103,40: 0,14 11,1: 102,65: 102,75: 0,10 ,4: 103,00: 103,20: 0,19 ,3: 103,30: 103,35: 0,05 ,5: 107,70: 107,85: 0,14 6 2628095 Les:eneurs en eau, l'épaisseur de chaque éprouvette et le gon- flem:-nt ont été effectués selon les méthodologies décrites dans la norme internationale: ISO 8335 (Edition du 15.11.1987). Selon cette norme les panneaux essayés, suivant le processus décrit, ne doivent pas augmenter de plus de 2 % Le tableau (2) présente les résultats des essais des contraintes de rupture sur des éprouvettes cylindriques d'un diamètre de 16 cm et d'une hauteur de 32 cm. Ces essais ont été réalisés en appliquant des forces perpendicu- laires à la section de chaque cylindre. Ces forces ont été appliquées d'une façon homogène sur toute la section de chaque cylindre maintenu lui-même en appui par son autre section sur une surface plane fixe. On a laissé sécher les éprouvettes essayées après le coulage à 7 jours, et à 28 jours. Dans le même tableau la densité apparente de chaque éprouvette a été donnée. La fluctuation de la densité apparente résulte de 'la quantité d'air entrainée dans la masse de chaque éprouvette. 7 2628095 TABLEAU (2) Age: Poids de: Charge totale: Contrainte: Densité en jour l'éprouvette de rupture de rupture apparente en Kg en décanewtons en M Pa T / M3 7: 4,900: 2 320: 1,2: 0,76 7: 5,000: 2 260: 1,1: 0,78 7: 5,400: 3 100: 1,5: 0,84 28: 4,980: 4 200: 2,1: 0,78 28: 5,100: 4 300: 2,2: 0,80 28: 5,550: 4 700: 2,4: 0,87 o M Pa = Méga Pascal T/M3 = Tonne par mètre cube. On remarque d'une façon générale soit pour les éprouvettes dont l'âge (le temps de séchage) est de 7 jours soit pour celles dont l'âge est de 28 jours, que la contrainte de rupture aug- mente en fonction de l'augmentation de la densité apparente, ceci bien évidemment est une fonction de l'air entraîné. I1 est évident que les caractéristiques mécaniques du béton à produire peuvent être également moduler en fonction des quanti- tés d'additifs à inclure: - l'agent lubrifiant hydrosoluble aide à diminuer l'effet d'humi- dité sur les copeaux de bois, - l'agent d'adhésion ciment-bois aide également à diminuer l'ef- 8 2628095 fet d'humidité sur les copeaux de bois, cet agent renforce éga- lerent la résistance mécanique du béton. - l'agent de cohésion renforce la résistance mécanique. 9 2628095 REVENDICATIONS R1/ Procédé de fabrication du béton allégé suivant lequel des copeaux de bois sont incorporés dans le mélange ciment-eau, c'est-à-dire le béton caractérisé par l'incorporation dans le dit mélange des additifs suivants: - un agent lubrifiant, - un agent favorisant l'adhésion ciment-bois. R2/ Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'agent lubrifiant est hydrosoluble comme par exemple la glycérine. R3/ Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'agent favorisant l'adhésion ciment-bois est l'un des pro- duits: acétate de polyvinyle, propionate de polyvinyle, ou autre résine vinylique, résine acrylique ou acrylovinylique, styrène butadiène ou équivalent. R4/ Procédé selon la revendication 1 caractérisé par l'incorpora- tion dans le dit mélange d'un agent entraîneur d'air comme par exemple un agent tensio-actif. R5/ Procédé selon la revendication 1 caractérisé par l'incorpora- tion dans le dit mélange d'un agent de cohésion comme par exemple le méthyle de cellulose "colloide". R6/ Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que la glycérine est ajoutée à un taux de 0,2 à 1,4 1. par tonne de 2628095 ciment et de préférence de 0,4 à 1,2 1. par tonne de ciment. E.7/ Procédé selon la revendication 3 caractérisé en ce que l'agent d'adhésion ciment-bois en l'occurence l'acétate de polyvinyle à un taux de 0,2 à 2 1. par tonne de ciment et de préférence de 0,6 à 1,4 1. par tonne de ciment. R8/ Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que le méthyle de cellulose est ajouté à un taux de 20 à 140 g et de préférence de 60 à 120 g/tonne de ciment, le poids du dit méthyle de cellulose étant calculé en matière sèche. R9/ Procédé selon les revendications 1 à 8 caractérisé en ce qu'il consiste à incorporer dans le mélange du béton les ingrédients suivants: - Ciment: 1000 kg - Eau: approximativement 425 1. - Copeaux de bois: approximativement 3550 1. (15 X 3 x 1 à 2 mm) - Teepol: approximativment 1,8 1. - Méthyle de cellulose "Colloide": 20 à 140 g. et de préférence de 60 à 120 g. - Acétate de Polyvinyle: 0,2 à 2 1. et de préférence de 0,6 à 1,4 1. - Glycérine: 0,2 à 1,4 1. et de préférence de 0,4 à 1,2 1. R10/ Béton allégé caractérisé en ce qu'il est fabriqué selon le procédé revendiqué dans les revendications de 1 à 9 prises séparemment.