Brevet FR2676020A1 — publié le 19921106

La présente invention est relative à la fabrication d'un matériau de parement pour parois horizontales ou verticales, concernant notamment les murs de bâtiments, ou matériau pour la réalisation de façades le gères intégrant le parement sous forme de plaques ou de panneaux plans ou non. Plus particulièrement, l'invention concerne un matériau de ce type, constitué d'un mélange comprenant notamment du ciment, du métakaolin, des fibres de verre coupées résistant aux alcalins, un polymère du type latex acrylique ou styrène-butadiène et un fluidifiant ou adjuvant réducteur d'eau. Un tel matériau est décrit dans la demande de brevet en France NO 88-03 556 de VETROTEX SAINT-GOBAIN, publiée sous le NO FR 2 628 732. Ce matériau est désigné ci-après par le sigle MRF signifiant "mortier renforcé de fibres de verre". Il possède l'avantage de fournir des plaques de parement de faible épaisseur, avec des propriétés mécaniques élevées et résistant bien au vieillissement. Ce matériau MRF présente généralement une couche superficielle exempte de fibres, appelée gel-coat. Le matériau MRF sert à la fabrication de plaques minces avec gel-coat, suivant la technique de projection. Le gel-coat est d'abord déposé par projection sur le fond d'un moule et de manière uniforme, puis on projette le composite MRF. Les plaques ou panneaux de parement ainsi fabriqués peuvent être ou non colorés, mais dans tous les cas il en résulte une certaine monotonie si on les emploie comme éléments de façades pour la réhabilitation ou la construction neuve d'immeubles. Si l'on essaie de rompre la monotonie d'aspect par des traitements connus pour les panneaux préfabriqués en béton, tels que sablage, traitement acide, désactivation du parement au moyen d'un agent chimique de démoulage suivie d'un rinçage au jet d'eau (aspect rugueux de "gravillon lavé"), micro-modénature (impression de reliefs ou dessins au moyen d'une sorte de plaque-modèle), mise en place à fond de moule d'un microbéton ou de carreaux de céramique, coloration dans la masse, peinture, etc., on se heurte à des difficultés souvent insurmontables : les fibres du MRF risquent d'être endommagées si elles sont apparentes ; le polymère du MRF limite l'action du traitement acide l'utilisation des pigments ou des granulats colorés accentue visuellement les efflorescences ou les remontées inesthétiques de laitance à la surface. Constatant que le matériau MRF se prêtait mal à de tels traitements de surface, la Demanderesse s'est posé le problème d'utiliser le matériau MRF dont les qualités ont été rappelées ci-dessus, tout en lui apportant des possibilités d'aspect variable, diversifié, individualisé ou vivant, sans lui faire subir directement les traitements ci-dessus mal supportés et souvent onéreux. La présente invention a pour objet un procédé de fabrication d'un matériau de parement à base de MRF qui résout ce problème. Le procédé de fabrication du matériau de parement de l'invention, du type suivant lequel on utilise une structure ou un support ou un corps à base de mortier renforcé par des fibres de verre (MRF) tel que rappelé cidessus, et suivant lequel on solidarise ladite structure avec une couche mince de revêtement ou épiderme, est caractérisé en ce que, dans un premier temps, on dépose dans un moule une couche mince ou un épiderme d'un mortier minéral exempt de fibres de verre et dont la composition est choisie différente de celle de la strucuture, et dans un deuxième temps, on dépose une succession de couches de MRF, en épaisseur plus grande que l'épiderme, puis on laisse l'ensemble durcir de manière à solidariser parfaitement l'épiderme avec la structure, et on démoule le matériau composite ainsi obtenu. Grâce à ce procédé, l'épiderme à l'état brut de moulage peut subir sans inconvénient les traitements spéciaux rappelés ci-dessus en vue d'obtenir un matériau composite à base de MRF présentant un aspect ornemental suivant une gamme étendue et diversifiée. L'invention a également pour objet un matériau de parement à base de mortier renforcé par des fibres de verre (MRF) obtenu par le procédé de fabrication ci-dessus, du type suivant lequel l'épiderme est en mortier à base de granulats calcaires alors que la matrice MRF constituant la structure est à base de granulats siliceux. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre et en regard des dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple non limitatif, sur lesquels - la Fig. 1 est une vue schématique en coupe d'un matériau de l'invention dans son moule, - la Fig. 2 est une vue analogue à la Fig. 1 d'une variante de matériau suivant l'invention, - la Fig. 3 est une vue extérieure d'une décoration en relief et/ou en couleurs de l'épiderme du matériau de l'invention. Suivant l'exemple d'exécution de la Fig. 1, le procédé de fabrication d'un matériau de parement de l'invention sous forme d'une plaque plane, par moulage, est le suivant On utilise un moule A ayant en empreinte creuse la forme parallélépipédique de la plaque plane à obtenir. Dans un premier temps, on dépose au fond de l'empreinte une première couche 1 de faible épaisseur, par exemple inférieure à 3 mm, d'un mortier de granulats de sable calcaire, ou encore un microbéton, dépourvu de fibres. Ce mortier de granulats est coloré ou non par des pigments ou des agrégats colorés naturellement. Cette première couche 1 va constituer l'épiderme du matériau de 1v invention. L'épaisseur de l'épiderme ne peut pas dépasser 2 à 3 mm sans risquer une fissuration. Dans un second temps, on dépose sur la première couche 1, une deuxième couche 2 de plus forte épaisseur, constituée par un mélange MRF du type décrit dans la demande de brevet FR-A-2 628 732. Cette deuxième couche 2 est un mélange de ciment, de métakaolin, de fibres de verre coupées résistant aux alcalins, d'un polymère du type latex acrylique ou styrènebutadiène, et d'un fluidifiant ou adjuvant réducteur d'eau. La première couche 1 ou épiderme est par exemple applicable dans le moule A au moyen d'un pistolet alimenté en mortier de sable et/ou granulats calcaires par une trémie à la partie inférieure de laquelle un conduit d'air comprimé entraîne et véhicule le mortier vers le pistolet. La deuxième couche 2, d'une épaisseur par exemple de l'ordre de 10 mm est déposée par dessus la première, soit par projection simultanée de mortier et de fibres de verre, soit par la projection et/ou le coulage d'un "premix" (mortier de fibres prémélangées). Pour la première couche 1, si la granulométrie est élevée (gros grains), et si la viscosité du matériau est grande, on fait traverser la partie inférieure de la trémie ou entonnoir par une vis sans fin afin de faciliter l'écoulement de la matière dans le courant d'air comprimé vers le pistolet et d'éviter tout bourrage ou bouchon au bas de la trémie. Pour déposer la couche 1, l'emploi d'un pistolet pneumatique à buses interchangeables de différents diamètres permet de choisir une granulométrie de mortier sur une gamme étendue, par exemple de quelques microns jusqu'a 3 mm. En variante, on peut aussi utiliser un pochoir. On laisse la couche épaisse 2 de MRF s'hydrater et durcir, et se solidariser complètement avec la couche mince 1, puis on démoule la plaque 4 de parement obtenue, dans laquelle la couche 1 constitue l'épiderme et la couche 2 constitue la structure, le support ou le corps. Dans cette plaque plane ou ce matériau de parement 4, l'épiderme 1 se différencie nettement de la matrice 2 de MRF du fait que l'épiderme 1 est un mortier de composition calcaire et est dépourvu de fibres, alors que la couche 2 de MRF est constituée d'un ciment et de granulats obligatoirement siliceux, excluant le calcaire, modifié ou non par un polymère et des ajouts, et renforcé par des fibres de verre coupées. En variante, l'épiderme renferme également un polymère. Le matériau 4 démoulé peut être utilisé tel quel pour servir de parement ou de revêtement à un mur de façade de bâtiment, par exemple dans le cas où le granulat calcaire de l'épiderme 1 est coloré. Mais en vue d'individualiser, de diversifier l'aspect de l'épiderme 1, le matériau ou la plaque 4 peut subir un traitement qui, éventuellement, variera pour chaque plaque 4, afin d'obtenir une décoration murale dite "vivante". On recherchera par exemple un épiderme 1 ayant l'aspect de la pierre ou l'aspect d'un métal. A cet effet, on dispose d'un certain nombre de traitements spéciaux de surface, connus en soi, qu'il est possible d'appliquer à l'épiderme 1 en raison de sa composition minérale calcaire exempte de fibres, alors que ce ne serait pas possible sur le MRF de la matrice 2. Parmi ces traitements spéciaux peuvent être cités le gommage, le sablage, le grésage fin (polissage à la meule beaucoup plus léger ou superficiel que le sablage), le traitement acide. D'autres parements peuvent être obtenus lors du moulage. C'est ainsi que, suivant la variante de la Fig. 2, avant de déposer la couche 1 d'épiderme, on dépose un lit 3 de billes de verre que l'on recouvre d'un film adhésif, par exemple de colle hydrosoluble, pour assurer son adhérence avec l'épiderme 1. On procède ensuite comme précédemment. Au lieu de billes de verre, on peut avoir au fond du moule A un lit 3 de poudres métalliques ou de fibres de fonte, telles que celles commercialisées par la société PONT-A-MOUSSON S.A. sous la marque déposée "FIBRAFLEX", et broyées. On peut également disposer au fond du moule A une micro-modénature, c'est-à-dire une texture légère, par exemple en polystyrène expansé, ayant une empreinte en relief pour servir de plaque-modèle en vue d'obtenir une sorte de bas-relief sur l'épiderme 1 qui, lors de son dépôt, épousera l'empreinte de ladite micro-modénature ; on peut également utiliser un film plastique mince et lisse conduisant à des aspects aléatoires de l'esthétique du parement. Enfin, suivant l'exemple de la Fig. 3, on peut faire figurer sur l'épiderme 1 des formes géométriques ou quelconques, avec ou sans relief, et de façon aléatoire, soit suivant la technique illustrée à la Fig. 2, soit suivant celle de la micro-modénature, soit en appliquant l'épiderme 1 à l'aide d'un pochoir, ce qui rend la décoration vivante et aléatoire. Des plaques 4 (corps 2 et épiderme 1 intégré) ou matériaux de parement de l'invention ont subi avec succès une série de tests - tests de caractérisation mécanique suivant lesquels on mesure différents paramètres après des durées de mûrissement du matériau 4 échelonnées à 24 heures, 7 jours, 28 jours, jusqu'au terme du mûrissement. Ces paramètres sont le module de rupture "MOR", la limite de proportionnalité "LOP" ou d'élasticité lors d'un test en flexion tel que défini par la norme BS 6432 de 1984, et "6" qui désigne en % la déformation à la rupture que peut subir le matériau 4 après les durées de mûrissement précitées. Ces tests sont mentionnés dans la demande de brevet FR-A-2 628 732. - tests de vieillissement naturel du parement, geldégel. - essais mécaniques de désolidarisation des couches, etc. Avantages. Le matériau 4 de parement de l'invention constitué par deux couches différentes solidarisées entre elles, l'épiderme 1 calcaire et la structure ou matrice 2 de MRF, allie les avantages du MRF rappelés au préambule (légèreté, robustesse, résistance au vieillissement) aux avantages qui résultent de l'apport et de la composition de l'épiderme 1 suivant le procédé de l'invention (nombreuses possibilités de traitements décoratifs). La solidarisation des deux couches 1 et 2 est parfaite et constitue une barrière pour limiter au maximum les remontées d'efflorescences (remontées de laitance) ou les apparitions de "fantômes" qui sont des apparitions de dessins sous-jacents tels que lignes de joints des dalles ou briques constituant le mur porteur, ou bien la vision des armatures du mur porteur. La séparation des deux fonctions : fonction "parement esthétique" assurée par l'épiderme mince 1, et fonction "structure ou support" assurée par la couche 2 de MRF permet de réaliser une gamme étendue "d'expressions" ou d'effets décoratifs des parements. En effet, les traitements spéciaux de la couche moulée 1 (épiderme) à l'état brut, sont possibles sans risque de détérioration de ladite couche 1 et permettent une grande diversification de décoration, ce qui est l'objectif recherché. En outre, le dépôt de mortier dans le moule A au moyen d'un pistolet à buses interchangeables de différents diamètres permet de faire varier la granulométrie dans l'épiderme 1. Le dépôt préalable, avant l'épiderme 1, d'un lit 3 de billes de verre, poudres métalliques ou fibres de fonte broyées, contribue encore à la diversité de l'esthétique du parement. Grâce aux techniques de mise en oeuvre de l'épiderme 1, l'invention permet pour la première fois d'obtenir des revêtements esthétiques, aléatoires et donc vivants dans le cours même du procédé de fabrication sans devoir changer le moule, le fond de moule,... REVENDICATIONS 1.- Procédé de fabrication d'un matériau de parement, du type suivant lequel on utilise une structure ou un support ou un corps (2) à base de mortier renforcé de fibres de verre (MRF) constitué d'un mélange de ciment, de métakaolin, de fibres de verre coupées résistant aux alcalins, d'un polymère de type latex acrylique ou styrène-butadiène et d'un fluidifiant ou adjuvant réducteur d'eau, et du type suivant lequel on solidarise ladite structure (2) avec une couche mince de revêtement ou épiderme (1), caractérisé en ce que, dans un premier temps, on dépose dans un moule (A) une couche mince ou un épiderme (1) d'un mortier minéral exempt de fibres de verre et dont la composition est choisie différente de celle de la structure, et dans un deuxième temps, on dépose une succession de couches (2) de MRF, en épaisseur plus grande que celle de l'épiderme (1), puis on laisse l'ensemble durcir, de manière à solidariser parfaitement l'épiderme (1) avec la structure (2), et on démoule le matériau composite (4) ainsi obtenu. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le moule (A), on dépose la couche d'épiderme (1) au moyen d'un pistolet pneumatique à buses interchangeables de différents diamètres permettant de choisir une granulométrie de mortier sur une gamme étendue de quelques microns jusqu'à 3 mm. 3.- Procédé selon la revendication I, caractérisé en ce que, dans le moule (A), on dépose la couche d'épiderme (1) au moyen d'un pochoir. 4.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour le dépôt de chacune des couches d'épiderme (1) et de structure (2), on utilise une trémie ou un entonnoir traversé(e) à sa partie inférieure par un conduit d'air comprimé et éventuellement par une vis sans fin pour entraîner et véhiculer les matières vers un pistolet de projection. 5.- Procédé selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que l'on dépose la couche (2) de structure par projection simultanée de mortier et de fibres de verre. 6.- Procédé selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que l'on dépose la couche (2) de structure par projection d'un mortier de fibres prémélangées. 7.- Procédé selon les revendications 1 et 4, caractérisé en ce que l'on dépose la couche (2) de structure par coulage d'un mortier de fibres prémélangées. 8.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après démoulage du matériau de parement (4) en forme de plaque constituée par l'épiderme (1) et la structure (2), on fait subir à l'épiderme (1) un traitement spécial superficiel choisi parmi le gommage, le sablage, le grésage fin ou le traitement acide. 9.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le moule (A), avant de déposer la couche (1) d'épiderme, on dépose un lit (3) d'éléments choisis parmi les billes de verre, poudres métalliques ou fibres de fonte broyées, éléments que l'on recouvre d'un film adhésif. 10.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au fond du moule (A), on dépose une micromodénature ayant une empreinte en relief pour servir de plaque-modèle à l'épiderme (1) qui épouse ladite empreinte lors de son dépôt. 11.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, au fond du moule (A), on dépose un film plastique mince et lisse conduisant à des aspects aléatoires de l'esthétique du parement. 12.- Matériau de parement obtenu par le procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'épiderme (1) est en mortier à base de granulats calcaires alors que la matrice MRF constituant la structure (2) est à base de granulats siliceux.