Brevet FR2684926A1 — publié le 19930618

PROCEDE POUR L'IMPRESSION DE DESSINS OU RELIEFS SUR UNE SURFACE EN BETON ET MATRICE DE TRANSFERT DE DESSINS OU SCULPTURES DESTINEE A LA MISE EN OEUVRE DU PROCEDE La présente invention se rapporte à un procédé pour la création ou l'impression de formes, dessins ou reliefs sur une surface de béton et à une matrice de transfert de dessins ou sculptures pour la mise en oeuvre du procédé. Jusqu'à présent, pour l'impression de sculptures ou de dessins en relief sur une surface en béton, on a fait appel au procédé suivant: on met tout d'abord en place un flan d'impression ou matrice en polyuréthane rigide (matrice de transfert de dessins) 12, comme cela est montré sur la figure 5 Cette matrice de transfert 12 possède une surface de transfert dite surface efficace 13 constituée par un dessin tridimensionnel à effet esthétique et une surface d'appui plate 14 Sur le chantier ou en atelier, on applique un agent de démoulage sur la surface de transfert 13 et la matrice 12 ainsi traitée est mise en place selon un espace- ment donné par rapport à un coffrage 16 Ensuite, on obture les ouvertures latérales (non représentées) et l'ouverture de fond entre le coffrage 16 et la matrice 12 à l'aide de planches 17 et on coule du béton 15 par l'ouverture du dessus On laisse alors le béton sécher et durcir de façon à obtenir une plaque ou structure en béton 18 Comme cela est montré sur la figure 7, on détache ensuite la matrice 12 du béton 18 La surface du béton 18 ainsi obtenue présente le dessin ou sculpture en relief de la matrice 12 recopié sur sa surface Pour finir, on parachève cette surface de béton sculptée en pulvérisant par exemple une composition de revêtement appropriée pour lui conférer un aspect naturel. Cependant, étant donné que le matériau de revêtement utilisé dans le procédé ci-dessus est habituellement une composition organique et que la pellicule de revêtement organique a tendance à se décolorer ou à s'effacer ou encore à s'altérer avec le temps, la surface du béton ne peut être aussi résistante dans le temps que la surface par exemple d'un ouvrage de maçonnerie réalisé à partir de matériaux inorganiques (comme par exemple une construction en pierres naturelles) En outre, il faudra de temps à autre appliquer une nouvelle couche de surface et les coûts d'entretien et des travaux de rénovation sont importants. Pour supprimer ces inconvénients, on a proposé de faire appel à une matrice ou flan de transfert portant des cailloux ou graviers naturels ou des fragments de verre liés par une substance adhésive hydrosoluble, de couler le béton sur cette matrice de transfert, d'enlever la matrice du béton séché et de laisser les cailloux naturels ou éléments similaires noyés dans le béton et pour finir, d'éliminer par lavage la substance adhésive hydrosoluble (brevet japonais, publication Kokai N O 56-169189/1981) Toutefois, cette technique présente l'inconvénient que lors de la coulée du béton contre la surface efficace de la matrice de transfert, de fines bulles d'air demeurent emprisonnées à la surface de la matrice et produisent des piqûres ou petites cavités sur la couche superficielle du béton, nuisant ainsi à l'aspect fini du béton coulé Cet inconvénient est particulièrement sensible lorsque la surface de la matrice de transfert présente une configuration profilée ou ondulée. Un but de la présente invention est de fournir un procédé d'impression de dessins ou sculptures sur une surface en béton, permettant de produire une texture ou un dessin coloré, durable et à l'aspect naturel, comme par exemple un aspect de maçonnerie sur du béton, et de fournir une matrice de transfert de dessins pour la mise en oeuvre du procédé. Suivant un premier aspect, l'invention concerne un procédé pour l'impression de dessins ou reliefs sur une surface en béton suivant lequel on prépare une matrice de transfert de dessins portant de façon libérable une multi- plicité de grains ou granules à effet esthétique répartis à sa surface (désignée ci-après "surface efficace"), on coule du béton contre la surface efficace de la matrice et on détache cette dernière du béton séché et durci pour transfé- rer et noyer les granules à effet esthétique à la surface du béton, ces granules à effet esthétique étant des grains préalablement enduits de poudre de ciment Suivant un second aspect, l'invention se rapporte à une matrice de transfert de dessins ou sculptures portant des granules à effet esthétique libérables, préalablement enduits d'une poudre de ciment, répartis à sa surface selon un tracé prédéterminé. Selon un autre aspect de l'invention, une matrice de transfert de dessins portant de façon libérable des granules ou grains à effet esthétique, prétraités avec une poudre de ciment et répartis sur sa surface, est mise en oeuvre et on coule du béton contre la surface efficace ou texturée dé la matrice Par conséquent, même si de fines bulles d'air sont piégées à la surface de la matrice lors de la coulée du béton, les particules de ciment dont sont enduits les granu- les à effet esthétique absorbent de l'eau et provoque ainsi la destruction de ces fines bulles d'air Ceci permet par conséquent d'obtenir une surface finie du béton qui est lisse Cet effet de lissage est particulièrement prononcé lorsqu'il s'agit de reproduire une ondulation à la surface du béton. On va maintenant décrire des modes de mise en oeuvre de l'invention en détail. Dans la présente invention, on fait appel à une matrice de transfert de dessins portant des granules à effet esthétique enduits d'une poudre de ciment, et éventuellement d'un colorant, que l'on dépose et répartit sur sa surface profilée ou ondulée, de façon à transférer le tracé dont le profil est donné à la surface d'une structure de béton coulé. Les granules à effet esthétique peuvent par exemple être des roches naturelles broyées, des grains de céramique, des fragments de verre'etc Il est particulièrement avanta- geux d'utiliser des fragments d'une ou de plusieurs espèces de pierres ou de roches naturelles colorées Le diamètre moyen (A) de ces granules à effet esthétique n'est de préférence pas supérieur à 5 mm et la granulométrie est de préférence telle que les granules dans la plage O plage de 2,5 La nature de la poudre de ciment qui est déposée sur les granules à effet esthétique ne constitue pas un élément essentiel pour l'invention Le diamètre moyen des particules de ciment n'est généralement pas supérieur à 0,5 mm, de pré- férence de 1 à 10 pm et de façon avantageuse de 2 à 5 pim La poudre de ciment peut contenir d'autres matières inorgani- ques hydroscopiques telles que du plâtre Une poudre dans laquelle prédomine une matière inorganique autre que le ciment est également acceptable Dans le cadre de l'inven- tion, le terme de poudre de ciment comprend également ces types de poudres. Le procédé d'application d'une telle poudre de ciment sur les granules à effet esthétique ne constitue pas non plus un critère essentiel pour l'invention Par exemple, on peut préalablement légèrement humidifier les granules à effet esthétique et les mélanger avec une poudre de ciment ou enduire les granules à effet esthétique de poudre de ciment au moyen d'une tuyère de pulvérisation. En plus de l'application de particules de ciment, on pourra également traiter les granules à effet esthétique si on le souhaite avec un colorant pour conférer à la surface de béton finie un aspect plus naturel ou esthétique Le colorant est de préférence constitué par une substance inor- ganique durable qui n'est pas susceptible de se décolorer, de passer ou de se dégrader, par exemple des oxydes métalli- ques tels que Fe 203, Cr O 3 etc Le colorant est de préférence utilisé en combinaison de trois différentes espèces ou plus de façon à reproduire une surface de béton à l'aspect moucheté ou marbré imitant la roche naturelle ou similaire. Le diamètre moyen des particules de matière colorante est avantageusement de 0,5 à 1 pm. Le procédé d'application du colorant sur les granu- les à effet esthétique ne constitue pas non plus un élément essentiel pour l'invention. Par exemple, on pourra donner aux granules à effet esthétique une charge statique superficielle sous rotation à vitesse élevée et déposer le colorant sur les surfaces chargées. La matrice de transfert de dessins portant ces granules à effet esthétique peut être réalisée en mousse de polyuréthane rigide par exemple Cette matrice de mousse en polyuréthane rigide présente une surface de transfert de dessins qui vient en contact avec le béton pour reproduire la forme sur la surface de béton et possède une surface d'appui plate Pour produire cette matrice de transfert de dessins, on coule une composition de moulage en mousse uréthane liquide dans un moule métallique dont la surface interne est de configuration complémentaire à la forme à reproduire et on laisse sécher la composition dans le moule qui comporte une couche de noyau en résine alvéolaire et une surface profilée ou ondulée comprenant une pellicule externe dense incorporée à la mousse Cette pellicule externe incor- porée à la mousse est sensiblement exempte de bulles d'air, et elle est très dense et lisse L'ondulation mentionnée ci- dessus de la matrice de transfert de dessins est formée sur la surface lisse de la pellicule externe incorporée à la mousse. Sur cette surface ondulée ou profilée de la matrice de transfert de dessins sont répartis les granules à effet esthétique qui sont enduits de poudre de ciment, ainsi que de colorant si on le souhaite Habituellement, les granules à effet esthétique sont déposés par le biais d'un liant ou d'une substance adhésive Le liant ou la substance adhésive destinés à cette opération sont de préférence un liant ou une substance adhésive dont la force d'adhérence est réduite ou supprimée par l'eau, les substances alcalines et/ou des substances analogues dans le béton Comme substances adhési- ves dont la force d'adhérence est réduite ou supprimée par l'eau dans le béton, on peut mentionner les substances adhé- sives à base d'alcool polyvinylique ou de méthylcellulose, le verre soluble etc Comme substances adhésives ou liants dont la force d'adhérence est réduite ou supprimée par un produit alcalin dans le béton, on peut mentionner les substances adhésives à base de résine acrylique Pour répar- tir des granules à effet esthétique à travers ce liant ou cette substance adhésive sur la matrice de transfert de dessin, on peut étaler les granules à effet esthétique suivant un tracé prédéterminé sur la matrice et appliquer une solution du liant sur la matrice sous forme d'un nébulat ou d'une pulvérisation ou d'un procédé; on peut aussi appliquer d'abord une couche de liant sur la surface de la matrice et répartir les granules colorés selon un dessin prédéterminé de façon à pouvoir les bloquer en position par la force d'adhérence de la couche de liant Cette opération peut être suivie du pressage de la matrice de façon à enro- ber partiellement ou complètement les grains dans la couche de liant Il est également possible d'utiliser de la paraf- fine, de l'argile, du caoutchouc ou de la résine à la place du liant Dans ces cas, on répartit d'abord les granules à effet esthétique selon un dessin prédéterminé et au besoin on les noie partiellement Lorsque la surface efficace de la matrice de transfert de dessins possède des propriétés de liaison, il n'est pas nécessaire de faire appel à un liant ou à un produit analogue. Selon un aspect de la présente invention mettant en oeuvre une matrice de transfert de dessins telle que décrite ci-dessus, on reproduit un dessin en relief imitant l'aspect d'un ouvrage de maçonnerie en pierres ou roches naturelles à la surface du béton On coule le béton sur la surface efficace de la matrice de transfert de dessins, on la laisse sécher et durcir, puis on détache la matrice de la surface du béton Par cette série d'opérations, les granules à effet esthétique disposés sur la matrice sont transférés et noyés dans la surface du béton, dotant ainsi cette dernière du dessin tridimensionnel souhaité L'utilisation pour la fixation des granules à effet esthétique sur la matrice d'un liant dont la force d'adhérence est réduite ou supprimée par l'eau ou par une substance analogue dans le béton facilite la séparation de la matrice de transfert de la surface de béton étant donné que la force de liaison est atténuée ou supprimée par l'eau ou une substance analogue pendant la période de prise De cette manière, les granules à effet esthétique sont transférés et partiellement ou complètement noyés dans le béton pour produire le dessin en relief souhaité, imitant par exemple un ouvrage de maçonnerie en pierres ou roches naturelles De plus, les minuscules bulles d'air qui se forment à la surface du béton lors de la coulée sont supprimées par la poudre de ciment déposée sur les granules à effet esthétique de sorte que la surface de béton est d'un aspect très satisfaisant, exempt de piqûres imputa- bles à des bulles d'air résiduelles. On va maintenant décrire des modes particuliers d'exécution de l'invention en se référant au dessin, dans lequel: la figure 1 est une vue schématique montrant une matrice de transfert de formes ou dessins selon un mode de réalisation de l'invention; la figure 2 est une vue schématique montrant un procédé de transfert de dessins faisant appel à cette matrice de transfert de dessins; la figure 3 est une vue schématique montrant l'étape de séparation de la plaque de béton produite; la figure 4 est une vue schématique montrant à titre d'exemple un granule à effet esthétique utilisé selon l'invention; la figure 5 est une vue schématique montrant la matrice de transfert de dessins classique; la figure 6 est une vue schématique montrant le procédé de transfert de dessins faisant appel à la matrice de transfert de dessins classique ci-dessus; la figure 7 est une vue schématique montrant l'étape de séparation de la plaque de béton produite. On va maintenant décrire des modes de réalisation avantageux en détail en se référant aux exemples suivants. EXEMPLE 1 La figure 1 montre une matrice de transfert de dessins selon les principes de l'invention, la matrice de transfert de dessins 1 est en mousse de polyuréthane rigide. A l'instar de la matrice de l'art antérieur, elle consiste en une couche interne de mousse 2 et en une pellicule externe 3 incorporée à la mousse Une surface 4 de cette matrice de transfert de dessins 1 est une surface profilée lisse tandis que l'autre surface est une surface d'appui plate 7 On revêt d'abord la surface 4 d'une substance adhé- sive de méthylcellulose hydrosoluble pour déposer une couche de liant d'une épaisseur de 0,1-5 mm Sur cette couche de liant, on colle, par pulvérisation sous pression, une multi- plicité de granules d'une roche naturelle colorée 6 préala- blement enduits d'une poudre de ciment Avec la matrice de transfert de dessins précitée 1, on coule un béton 15 et on laisse sécher selon la technique connue per se, comme cela est représenté à la figure 2 A la figure 2, un châssis de coffrage porte la référence numérique 16 et une planche de fermeture de cette ouverture la référence numérique 17. Ensuite, comme cela est montré sur la figure 3, la matrice de transfert de dessins 1 est séparée de la structure de béton 18 A ce stade, étant donné que la couche de liant de méthylcellulose 5 est déjà dissoute dans l'eau contenue dans le béton, on pourra facilement détacher la matrice 1 La structure de béton ainsi obtenue présente un aspect de surface coloré tacheté renfermant les granules de roche naturelle à effet esthétique 6. EXEMPLE 2 Sauf lorsque l'on utilise une substance adhésive acrylique à la place de la substance adhésive de méthyl- cellulose, on peut répéter le procédé de l'exemple 1 pour fabriquer la matrice de transfert de dessins Avec cqtte matrice, on produit une structure de béton de la même manière que dans l'exemple 1 La structure de béton compre- nant les granules de roche naturelle présente une texture de surface colorée imitant le marbre. EXEMPLE 3 On a fabriqué une matrice de transfert de dessins de la même manière que dans l'exemple 1 sauf que l'on a utilisé des granules enduits d'une poudre de ciment 10, et en tant que matière colorante une poudre de Fe 203 11 ayant une granu- lométrie moyenne de 0,8 pm sur des granules de roche natu- relle 9 (figure 4) servant de granules à effet esthétique 6. Grâce à cette matrice de transfert de dessins, on a produit une structure de béton ayant une surface tridimensionelle colorée renfermant les granules de roche naturelle imitant l'aspect du marbre. Comme cela a été décrit ci-dessus, le procédé selon la présente invention comprend les opérations consistant à préparer une matrice de transfert de dessins portant une multiplicité de granules à effet esthétique répartis selon un dessin prédéterminé à la surface, à couler le béton contre la surface et à détacher la matrice du béton séché pour transférer et noyer les granules à effet esthétique dans le béton, la surface de matrice de transfert de dessins présentant de préférence une surface profilée et les granu- les à effet esthétique ayant été préalablement et facultati- vement enduits d'une poudre de ciment et d'un colorant Dans l'agencement précité, au cas o de minuscules bulles d'air demeureraient après la coulée du béton, la poudre de ciment dont sont enduits les granules à effet esthétique absorbera l'eau et détruira lesdites bulles La surface de béton finie est par conséquent rendue parfaitement lisse Cet effet est particulièrement avantageux lorsque l'on souhaite reproduire une surface profilée sur le béton De plus, avec la matrice de transfert de dessins selon l'invention, l'opération pro- prement dite du transfert des dessins ou des sculptures s'en trouve facilitée En outre, en enduisant préalablement les granules à effet esthétique d'un ou de plusieurs colorants, on pourra reproduire une surface à aspect naturel imitant la pierre ou la roche naturelle. il REVENDICATIONS 1 Procédé pour l'impression de dessins ou reliefs sur une surface de béton, caractérisé en ce que: on prépare une matrice de transfert de dessins ( 1) portant de façon libérable une multiplicité de granules à effet esthétique ( 6) sur l'une de ses surfaces et on coule du béton contre la surface de matrice de transfert de dessins ( 1) pour transfé- rer les granules à effet esthétique ( 6) à la surface du béton coulé et les y noyer ou enrober, la surface de la matrice de transfert étant en forme et les granules à effet esthétique ( 6) ayant été préalablement enduits de poudre de ciment. 2 Procédé pour l'impression de dessins ou reliefs sur une surface de béton selon la revendication 1, caracté- risé en ce qu'on répartit et fixe les granules à effet esthétique ( 6) de façon libérable à la surface de la matrice de transfert de dessins ( 1) au moyen d'une couche adhésive ( 5) dont la force d'adhérence est réduite par l'eau et/ou d'autres constituants du béton. 3 Procédé pour l'impression de dessins ou reliefs sur une surface de béton selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les granules à effet esthétique ( 6) ont des diamètres non supérieurs à 2,5 mm. 4 Procédé pour la création d'une surface de béton selon la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les granules à effet esthétique ( 6) ont été enduits d'un colo- rant pulvérulent. Matrice de transfert de dessins ou reliefs, caractérisée en ce qu'elle comprend une surface de transfert avec une forme ou ondulation et porte de façon libérable des granules à effet esthétique ( 6) enduits d'une poudre de ciment. 6 Matrice de transfert de dessins selon la reven- dication 5, caractérisée en ce que les granules à effet esthétique ( 6) ont été enduits d'un colorant pulvérulent.