Brevet FR2623836A1 — publié le 19890602

Perfectionnements aux éléments de couverture et à leurs Drocédés et dispositifs de fabrication. L'invention est relative aux éléments de couver- ture destinés à la constitution de toitures ou bardages. Elle vise également les procédés et dispositifs de fabrication de ces éléments de couverture. Il est connu de réaliser des couvertures à l'ai- de de pierres plates ou "lauzes" constituées en schiste. Ces pierres présentent un aspect extérieur ru- gueux et lustré avec un coloris bleu-vert pâle et sont très appréciées dans certaines régions comprenant des carrières d'o elles peuvent être extraites. Mais elles présentent certains inconvénients et, en particulier, les suivants: - elles sont lourdes, ce qui rend pénible leur manuten- tion et exige des charpentes de support robustes, - de plus, et surtout, elles sont plus coûteuses que les autres éléments de couverture disponibles sur le mar- ché et l'on a dû progressivement fermer les carrières o elles étaient produites: il est donc difficile à ce jour de réparer ou restaurer les couvertures réali- sées à l'aide de ces lauzes et il n'est plus guère question d'en réaliser de nouvelles. L'invention a pour but, surtout, de remédier à ces inconvénients. A cet effet, les éléments de couverture selon l'invention sont encore des éléments plats dont la face supérieure et les tranches présentent le même aspect qu'une lauze naturelle schisteuse et dont chacune des grandes dimensions est supérieure ou égale à 10 cm et ils sont essentiellement caractérisés en ce que leur épaisseur moyenne est comprise entre 4 et 15 mm et en ce qu'ils sont obtenus par moulage d'un mortier comprenant un pourcentage pondéral compris entre 8 et 20 % de rési- ne thermodurcissable, le restant étant constitué par un 2623e36 mélange de particules schisteuses comprenant lui-même 15 à 35 % en poids de paillettes présentant des longueurs comprises entre 2 et 4 mm, 20 à 40 % de tout-venant pré- sentant une granulométrie de 1 à 2 mm et 10 à 40 % de fines présentant une granulométrie inférieure à 1 mm. On peut ajouter en outre au mortier, en fonction des besoins, un pourcentage pondérai d'un pigment bleu compris entre 0,01 et 1 % et/ou un pourcentage pondérai d'alumine compris entre 5 et 25 %. Les procédés de fabrication desdits éléments de couverture selon l'invention sont essentiellement carac- térisés en ce que l'on introduit le mortier tel que défini ci-dessus dans des moules dont le fond et les parois latérales réalisés par contremoulage de lauzes naturelles, après avoir notamment enduit les fonds de ces moules d'un produit de démoulage approprié et en ce que l'on effectue la polymérisation par chauffage à une température comprise entre 20 et 150'C, de préférence entre 60 et 150C, pendant une durée comprise entre quelques minutes et quelques heures, de préférence de l'ordre de 15 à 30 minutes. Quant aux dispositifs de fabrication des élé- ments de couverture considérés selon l'invention, ils sont essentiellement caractérisés par des moules, notam- ment en élastomère, dont les fonds et les parois latéra- les sont réalisés par contre-moulage de lauzes naturel- les. L'invention comprend, mises à part ces disposi- tions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. Dans ce qui suit, l'on va décrire des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limita- tive. Les figures 1 et 2, de ce dessin, montrent res- pectivement en vue perspective et en vue de côté un élément de couverture réalisé conformément & l'inven- tion. Cet élément, désigné par la référence 1 sur le dessin, se présente sous la forme d'une pièce plate du genre des tuiles, c'est-à-dire dont les deux dimensions principales sont supérieures à 10 cm: chaque face plate de l'élément 1 est par exemple délimitée par un rectan- gle dont les dimensions, exprimées en cm, peuvent être de 10 x 15 pour les plus petits éléments et de 40 x 80 pour les plus grands, ou encore par un trapèze, ou même par une figure géométrique dont un côté est incurvé et bombé vers l'extérieur de façon à former une 'écaille". L'une des faces 2 ou face supérieure, de l'élé- ment 1, ainsi que ses tranches 3, présentent extérieure- ment l'aspect rugueux et lustré d'une lauze naturelle en schiste ainsi que sa teinte bleu-vert pâle. En revanche, la face inférieure 4 de l'élément 1 est lisse et plane et l'épaisseur e de cet élément est plus petite que celle des lauzes naturelles, étant com- prise entre 4 et 15 mm et plus généralement dé l'ordre de 7 à 12 mm, alors que l'épaisseur des lauzes naturel- les est généralement supérieure à 20 mm. 'L'épaisseur de chaque élément peut être constan- te sur toute son étendue, mais elle peut être également variable de façon continue ou discontinue le long dudit élément. Cet élément est obtenu par moulage. A cet effet, on prépare un mortier composé par une résine polymérisable et par une charge minérale elle-même constituée par un mélange de particules schis- teuses. La résine est de préférence une résine polyester thermodurcissable à forte teneur en monomère styrène. Il s'agit par exemple de celle vendue sous l'ap- pellation Stratyl 116 ou Norsodyne 2010 V par la Société CHARBONNAGES DE FRANCE-Chimie. La proportion pondérale de cette résine dans le mortier est comprise entre 8 et 20 %. La charge minérale est composée de particules schisteuses généralement disponibles sous la forme de déchets de schistes concassés. Elle comprend trois familles de particules, savoir: - des paillettes, dont la longueur est comprise généra- lement entre 2 et 4 mm et qui assurent la tenue méca- nique de l'élément moulé, paillettes dont le pourcen- tage pondéral dans l'ensemble du mortier est compris entre 15 et 25 %, le tout-venant, dont la granulométrie est généralement comprise entre 1 et 2 mm et dont la proportion pondé- rale est comprise entre 20 et 40 %, - et les fines, de granulométrie inférieure aux parti- cules de la famille précédente et dont la proportion pondérale est comprise entre 10 et 40 %. On ajoute en outre de préférence au mélange un accélérateur et/ou un catalyseur susceptibles de favori- ser la polymérisation de la résine, dans une proportion pondérale comprise entre 0,1 et 1 % du tout. Il peut être avantageux en outre d'ajouter à l'ensemble, avant moulage: - un pigment bleu ou bleuté dans une proportion pondé- rale de 0,01 à 1 % en vue d'accentuer le coloris bleu de l'élément moulé définitif qui serait naturellement trop orienté vers le vert, - et un composant ignifuge tel que l'alumine hydratée sèche, dans une proportion pondérale comprise entre 5 et 25 %, lorsque l'élément moulé doit présenter une tenue au feu élevée. Pour réaliser un élément de couverture à l'aide 2623P36 d'un mortier tel que défini ci-dessus, on a recours à des moules dont les fonds et les parois latérales sont réalisés par contre-moulage de lauze naturelle de façon à présenter chacune en négatif le relief de la face su- périeure et des tranches d'une telle lauze. Les moules en question sont avantageusement for- més en élastomère de façon à faciliter les démoulages malgré le fait que les parois latérales des moules ne soient pas totalement lisses. Avant de placer le mélange à mouler dans les moules, on enduit les fonds de ceux-ci par un produit de démoulage approprié. Le durcissement de l'élément en cours de fabri- cation, qui fait appel à la polymérisation de la résine thermodurcissable, est obtenu par un chauffage de l'en- semble à une température suffisante pour que l'élément ne demeure pas seulement gélifié, ce qui rendrait diffi- cile le démoulage, et pourtant suffisamment basse pour éviter la formation en surface de brûlages, de marbrures et de micro-cavités. Une telle température est comprise entre 20 et 'C, et plus généralement entre 60 et 150'C, la durée du chauffage étant elle-même comprise entre quelques minutes et quelques heures, et de préférence entre 15 et 30 minutes. L'élément I obtenu après démoulage est une lauze de synthèse susceptible d'être utilisée comme élément de couverture. Cette lauze de synthèse présente de nombreux avantages par rapport aux lauzes naturelles, avantages tels que les suivants: - la grande légèreté: le poids de la lauze de synthèse ici proposée est de l'ordre de 40 kg/m2 alors que celui des lauzes naturelles est de l'ordre de 80 à 100 kg/m2; cet avantage est très important dans la prati- que en ce qu'il simplifie les manutentions et en ce qu'il réduit les exigences de robustesse des charpen- tes de support, - le faible prix de revient: la fabrication proposée permet en effet d'utiliser des déchets ou résidus de carrières, ce qui rend à nouveau possible l'exploita- tion de carrières o il ne serait plus possible d'ex- traire des éléments monoblocs de dimensions suffisan- tes pour réaliser des éléments de couverture. Ces avantages sont obtenus sans que soient ré- duits en rien, bien au contraire, les différents avanta- ges des lauzes naturelles tels que l'aspect extérieur, la tenue mécanique, l'imperméabilité, la longévité (no- tamment tenue au gel et au ultra-violets), la sonorité aux chocs, les possibilités de façonnage, la tenue au feu et plus généralement la conformité aux normes des éléments de couverture, notamment à la norme française P 32-301. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'éléments de couverture dont la constitution, la fabrication et les avantages résultent suffisamment de ce qui précède. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ail- leurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réali- sation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. 2623e36 REVENDICATIONS 1. Elément plat de couverture dont la face supé- rieure (2) et les tranches (3) présentent le même aspect qu'une lauze naturelle schisteuse et dont chacune des grandes dimensions est supérieure ou égale à 10 cm, ca- ractérisé en ce que son épaisseur moyenne est comprise entre 4.et 15 mm et en ce qu'il est obtenu par moulage d'un mortier comprenant un pourcentage pondéral compris entre 8 et 20 % de résine thermodurcissable, le restant étant constitué par un mélange de particules schisteuses comprenant lui-même 15 à 35 % en poids de paillettes présentant des longueurs comprises entre 2 et 4 mm, 20 à % de tout-venant présentant une granulométrie de 1 à 2 mm et 10 à 40 % de fines présentant une granulométrie inférieure à 1 mm. 2. Elément de couverture selon la revendication 1, caractérisé en ce que le mortier comporte en outre un pourcentage pondéral d'un pigment bleu compris entre 0,01 et 1. 3. Elément de couverture selon l'une quelconque - des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le mor- tier comprend en outre un pourcentage pondéral d'alumine compris entre 5 et 25. 4. Elément de couverture selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que sa face inférieure (4) est lisse. 5. Procédé pour fabriquer un élément de couver- ture selon l'une quelconque des précédentes revendica- tions, caractérisé en ce que l'on introduit le mortier tell que défini cidessus dans des moules dont le fond et les parois latérales réalisés par contre-moulage de lauzes naturelles, après avoir notamment enduit les fonds de ces moules d'un produit de démoulage approprié et en ce que l'on effectue la polymérisation par chauf- fage à une température comprise entre 20 et 150'C, de préférence entre 60 et 150'C, pendant une durée comprise entre quelques minutes et quelques heures, de préférence de l'ordre de 15 à 30 minutes. 6. Dispositif pour fabriquer un élément de cou- verture selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement un mou- le dont le fond et les patois latérales sont réalisés par contre-moulage d'une lauze naturelle. 7. Dispositif selon la revendication 6, caracté- risé en ce que le moule est constitué en élastomère.