Brevet FR2695119A1 — publié le 19940304

La presente invention concerne une nouvelle composition pour la fabrication de betons et mortiers legers isolants. On connaît déjà notamment par FR-A-2 664 262 une composition à base de sciure d'écorce et de sciure de bois pour la réalisation d'éléments de constructions en béton léger et ce document s'applique également à la mise en oeuvre de tels éléments pour obtenir des éléments de construction à haut pouvoir isolant phonique et thermique présentant une homogénéité complète. I1 est ainsi possible de constituer des produits divers tels que des parpaings, des plots ou des dés pour les palettes de manutention, des chapes, des dalles ou encore des carreaux de cloisonnement présentant une grande résistance à la compression et d'excellentes qualités d'isolation thermique et acoustique. Cependant et du fait des particules de bois qu'ils comprennent, les bétons légers selon FR-A-2 664 262 présentent des propriétés de forte rétention d'eau. Ainsi, le séchage de ces bétons est très long et il peut être alors nécessaire d'attendre près de trois semaines pour poser un revêtement non poreux, tel qu'un revêtement plastique, sur une chape constituée d'un béton léger selon le document antérieur, surtout si la chape présente une certaine épaisseur. La caractéristique de rétention d'eau présentée par le béton léger ci-dessus a également pour résultat des problèmes de retrait provoquant des fissures dans le produit réalisé à partir de ce béton, notamment pour des chapes de grande surface, et cela même si la mise en oeuvre de l'invention selon FR-A-2 664 262 ci-dessus constitue déjà un progrès considérable par rapport à la technique antérieure. La présente invention remédie aux inconvénients mentionnés ci-dessus et constitue également une solution au problème relatif au recyclage des déchets de matiere plastique. On sait en effet que les industries des matières plastiques génèrent des pertes pratiquement inutilisables, provenant de déchets dits "pertes au sol" chez les fabricants d'emballages. De manière à ne pas nuire à l'environnement, on recherche en outre de plus en plus à récupérer les emballages dits "jetables" tels que les pots de yogourt, les bouteilles d'eau minérale ainsi qu'en général tous emballages à parois rigides notamment dans le secteur alimentaire. Cependant, ces emballages sont difficilement recyclables. De même, les industries de l'ameublement et de l'automobile utilisent des matières plastiques qu'il est également difficile sinon impossible de recycler, du moins d'une manière économique. D'autres déchets inutilisables jusqu'à présent sont constitués par la sciure et les copeaux de matières plastiques industrielles produits lors du sciage ou du tournage de certaines pièces. L'invention vise ainsi à utiliser de tels déchets de matières plastiques qui, après broyage, constituent des particules et/ou des granulats. Conformément à l'invention, la composition pour la réalisation de bétons et mortiers isolants légers est caractérisée en ce qu'elle comporte des particules et/ou des granulats de déchets de matières plastiques, de granulométrie de préférence comprise entre 1 et 30 mm et dont la masse volumique apparente est de l'ordre de 90 à 600 kilogrammes au mètre cube, ladite composition contenant un liant hydraulique du genre ciment, chaux ou plâtre et étant prévue pour être mélangée à de l'eau jusqu'à obtention d'une masse pâteuse qui est séchée jusqu'à durcissement. I1 y a lieu cependant de noter que de tels déchets de matière plastique peuvent présenter des problè mes de mouillabilité et, suivant une autre caractéristique de l'invention, on soumet les particules et/ou les granulats de déchets de matières plastiques à un enrobage par une solution à base de silicates, notamment de silicate de soude et, en général, de sels ou d'esters de l'acide silicique, la quantité de ladite solution étant choisie pour obtenir une bonne imprégnation des particules et/ou granulats à la fois par le liant hydraulique et par l'eau, cet enrobage permettant aussi de rendre les particules et/ou les granulats plus résistants au feu. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit. Dans le procédé de préparation de la composition selon 1 invention, on effectue tout d'abord un broyage de divers déchets de matières plastiques de manière à obtenir des particules et/ou des granulats dont la nature et la granulométrie sont choisies selon la densité que doit présenter le produit obtenu et/ou selon les caractéristiques d'isolation thermique et/ou phonique désirées pour le produit. Lorsqu'on désire réaliser des produits de faible densité, on utilise des déchets de matières plastiques légères qui, après broyage, délimitent des particules de formes quelconques et de dimensions comprises entre 1 et 15 mm. On utilise à cet effet par exemple des déchets dits "pertes au sol" qui constituent des déchets non utilisables dans la fabrication d'emballages. On peut également employer des déchets provenant de pots de yogourts, de bouteilles, de gobelets et d'autres produits du même genre. Après broyage, les particules présentent alors une masse volumique apparente d'environ 90 à 300 kilos par mètre cube, cette densité pouvant éga lement varier selon que le broyage est plus ou moins fin. Pour certains produits de construction, par exemple des parpaings, il peut être avantageux d'utiliser non pas des particules mais des granulats provenant de déchets de fabrication de matières plastiques lourdes, par exemple des matières plastiques épaisses telles que des déchets provenant de chutes de PVC pour la menuiserie. On peut également dans ce cas utiliser des déchets provenant de l'industrie automobile, tels que pare-chocs en matière plastique et chutes de fabrication. Après un broyage de tels déchets, la masse volumique apparente des granulats obtenus est plus importante que celle des particules et peut être comprise entre 300 et 600 kilos au mètre cube. De tels granulats présentent une granulométrie de l'ordre de 15 à 30 mm. I1 est également possible de récupérer les sciures et les copeaux de matières plastiques obtenues lors de la préparation de différentes pièces. I1 peut alors s'agir de sciures d'acétate, de sciures de PVC et d'autres matières plastiques récupérées lors du sciage de certaines pièces ou d'opérations de tournage. En ce qui concerne la composition des déchets devant former les particules et/ou les granulats de la composition selon l'invention, on donne ci-après à titre d'exemple une composition préférée, étant bien entendu que les valeurs données doivent être comprises dans des fourchettes de plus ou moins 10 % - 40 % de polystyrène - 40 % de polypropylène - 10 % de polyéthylène (térastalate) - 10 % d'ABS (acrylonitrile-butadienne-styrène). I1 peut cependant se produire une segrégation entre les particules et/ou les granulats et le liant utilisé pour former la composition conforme à l'inven tion lors du mélange avec l'eau afin de former après durcissement le béton léger conforme à l'invention. Afin d'éviter une telle ségrégation, les opérations suivantes de préparation de la composition consistent à enrober les particules et/ou les granulats d'une solution à base de silicates, notamment de silicate de soude et, en général, de sels et esters de l'acide silicique. Pour cela, on prépare dans un malaxeur un mélange de 5 à 20 kilos de silicates pour 20 à 50 litres d'eau et un mètre cube de particules et/ou granulats. Le mélange est par exemple effectué dans une bétonnière pour que toutes les surfaces des particules et/ou des granulats soient bien recouvertes par le silicate. Les particules et/ou les granulats, une fois enrobés, sont conditionnés dans des sacs de différentes contenances pour être ensuite livrés chez les négociants en matériaux, entreprises, de préfabrications, centrales à béton, etc... Le produit sera ensuite mélangé à un liant hydraulique du genre ciment, chaux ou du plâtre pour réaliser par exemple des chapes isolantes légères ou des parpaings, plaques, panneaux, etc... A titre d'exemple, il est avantageux pour la fabrication de parpaings, hourdis et produits analogues d'utiliser 16 kg de silicate de soude dissous dans environ 30 litres d'eau par mètre cube de particules et/ou de granulats et de mélanger jusqu'à l'obtention d'un enrobage régulier ne laissant pas de particules et/ou granulats libres dans le mélangeur. Cet enrobage permet aussi de rendre les particules et/ou granulats plus résistants au feu. La composition conforme à l'invention permet d'obtenir un béton léger ou un mortier pour la réalisation de chapes isolantes et, à cet effet, on utilise des particules de faible masse volumique. I1 est également possible par exemple pour la fabrication de par paings de réaliser des bétons et mortiers plus lourds en utilisant des granulats de plus forte masse volumique. En outre, et afin de rendre le béton plus ou moins léger, on augmente ou on diminue la quantité de particules (légères) par rapport à la quantité de granulats (lourds). Lors de l'utilisation, la composition conforme à l'invention est mélangée intimement à un liant hydraulique notamment un ciment, de la chaux ou du plâtre selon le type de produit à obtenir, puis la composition et le liant sont humidifiés tout en étant malaxés, par exemple dans une bétonnière. Le produit est ensuite coulé dans des moules ou directement utilisé en tant que mortier pour chapes isolantes légères destinées à la réfection de chapes sur planchers. Un ajout de sable peut être prévu afin d'augmenter la masse volumique du béton et améliorer sa finition.A titre d'exemple, on peut utiliser jusqu'a 200 kilos de sable anhydre pour 1 mètre cube de béton en réduisant de manière correspondante le volume des particules et/ou granulats. I1 est également possible d'incorporer dans la composition des sciures de bois ou des écorces broyées selon une quantité qui varie en dépendant des caractéristiques d'isolation thermique et/ou phonique que doit présenter le produit de construction obtenu. La quantité de ces sciures de bois ou écorces broyées peut varier conformément à l'invention entre O et 50 % par rapport au volume de déchets de matières plastiques. Un exemple de constitution de mélanges pour la confection des bétons et mortiers conformes à l'invention est le suivant - 1 mètre cube de particules et/ou granulats éventuellement traités comme indiqué ci-dessus, en vue de leur enrobage. - 300 kilos de ciment Portland artificiel auquel on ajoute 100 à 200 litres d'eau. Le dosage du ciment peut cependant varier de 200 à 500 kilos par mètre cube de particules et/ou granulats en fonction de la résistance demandée du béton à obtenir. Une telle composition est par exemple appropriée à la réalisation de parpaings, de dalles, de plots, de palettes et analogues, les particules et/ou granulats étant mélangés au ciment, le mélange étant ensuite mouillé et mis en forme à la presse. Pour la réalisation par exemple d'une chape isolante pour un plancher, on a mélangé de 200 à 300 kilos de ciment par mètre cube de particules et/ou granulats enrobés comme indiqué ci-dessus auxquels on a ajouté 5 à 30 litres de chaux hydraulique et jusqu'à environ 20 % et de préférence environ 10 % en poids de sable anhydre. De manière à fabriquer par exemple des carreaux pour cloisonnage, on a mélangé à du plâtre des particules et/ou des granulats sans les enrober au préalable. La quantité de plâtre était comprise entre 250 et 400 kilos par mètres cube de particules et/ou granulats et le mélange a été additionné à 140 à 200 litres d'eau pour être ensuite coulé dans des moules disposés sur une table vibrante. Les carreaux ainsi réalisés présentaient une densité variable selon la quantité de plâtre utilisée. Les bétons légers à base de particules et/ou granulats de matières plastiques conformes à l'invention présentent de nombreux avantages et, parmi ceux-ci, on peut citer 1. Légèreté : la masse volumique des bétons est comprise entre 500 et 900 kilos au mètre cube et on obtient un béton dit caverneux présentant de très bonnes propriétés d'isolation thermique et/ou phonique. 2. Stabilité dimensionnelle : le produit obtenu est stable et subit un minimum de retrait de sorte qu'il est possible de couler sans difficulté des chapes de grandes surfaces. 3. Sèchage rapide : le béton obtenu présente une très faible rétention d'eau ce qui permet la pose de revêtements même plastiques dans un délai très court, par exemple, de huit jours au lieu de trois semaines pour un béton traditionnel. 4. Très bonne isolation thermique et phonique. 5. Grande résistance aux chocs et bonne résistance à la compression. Du fait de leurs caractéristiques avantageuses, les bétons légers conformes à la présente invention sont ainsi particulièrement appropriés notamment pour la fabrication de parpaings pour la construction, de panneaux, de plaques, de chapes, d'hourdis et plus particulièrement pour tous modules préfabriqués pour le bâtiment où on recherche une faible densité alliée à une isolation thermique et phonique incorporée. En outre et du fait de la souplesse du matériau, ce béton léger est très approprié à la préparation de surfaces pour revêtements de sport, tel que des courts de tennis. Le produit décrit dans ce qui précède peut être additionné de colorant pour constituer des enduits isolants extérieurs pouvant être projetés à la moulinette, talochés ou autrement déposés sur une construction. De même pour certains produits particuliers devant présenter une grande résistance mécanique, il est possible d'ajouter diverses colles ou résines au ciment lors du mélange de celui-ci avec les particules et/ou les granulats éventuellement pré-imprégnés d'une solution à base de silicate. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation, représentés et décrits en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Composition pour la réalisation de bétons et mortiers isolants légers, caractérisée en ce qu'elle comporte des particules et/ou des granulats de déchets de matières plastiques, de granulométrie de préférence comprise entre 1 et 30 mm et dont la masse volumique apparente est de l'ordre de 90 à 600 kilos au mètre cube, ladite composition contenant un liant hydraulique du genre ciment, chaux ou plâtre et étant prévue pour être mélangée à de l'eau jusqu'à obtention d'une masse pâteuse qui est séchée jusqu'a durcissement. 2. Composition suivant la revendication 1, caractérisée en ce les particules et/ou granulats sont soumis à un enrobage par une solution à base de silicates, notamment de silicate de soude et, en général, de sels ou d'esters de l'acide silicique, la quantité de ladite solution étant choisie pour obtenir une bonne imprégnation des particules et/ou des granulats à la fois par le liant hydraulique et par l'eau, cet enrobage permettant aussi de rendre les particules et/ou les granulats plus résistants au feu. 3. Composition suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les particules et/ou les granulats présentent une composition de - 40 % de polystyrène - 40 % de polypropylène - 10 % de polyéthylène (térastalate) - 10 % d'ABS (acrylonitrile-butadienne-styrène), ces valeurs étant comprises dans des fourchettes de plus ou moins 10 %. 4. Composition suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la composition d'enrobage pour un mètre cube de particules et/ou de granulats com prend de 5 à 20 kilos de silicate pour 20 à 50 litres d'eau et, par exemple, de 16 kilos de silicate de soude dissous dans environ 30 litres d'eau. 5. Composition suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les particules et/ou les granulats une fois enrobés sont conditionnés dans des sacs avant leur utilisation. 6. Composition suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la composition comprend également du sable dans une proportion pouvant aller jusqu'à 200 kilos de sable pour un mètre cube de béton. 7. Composition suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que l'on incorpore, dans la composition, diverses colles ou résines ainsi qu'éventuellement de la sciure de bois ou des écorces broyées selon une quantité comprise entre 0 et 50 % par rapport au volume de particules et/ou granulats. 8. Composition suivant l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que, par exemple pour la réalisation de parpaings, de dalles, de plots, de palettes et analogues, les particules et/ou les granulats sont mélangés à 200 à 500 kilos de ciment par mètre cube de particules et/ou granulats, le mélange étant ensuite mouillé avec 100 à 200 litres d'eau puis mis en forme à la presse. 9. Composition suivant l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que, par exemple pour la réalisation de chapes isolantes légères pour planchers, on mélange de 200 à 300 kilos de ciment par mètre cube de particules et/ou granulats auxquels on ajoute 5 à 30 litres de chaux hydraulique et jusqu'à environ 20 % en poids de sable anhydre. 10. Composition suivant l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que, par exemple pour la réalisation des carreaux pour cloisonnage, les particu les et/ou les granulats sont mélangés avec une quantité comprise entre 250 à 400 kilos de plâtre par mètre cube de particules et/ou de granulats qui sont mouillés par 140 à 200 litres d'eau pour être ensuite moulés et vibrés.