Brevet FR2774940A1 — publié le 19990820

i La présente invention concerne une fibre de bois plus particulièrement destinée à être incorporée dans du béton pour faire du béton de bois. Le béton de bois est un matériau composite utilisé pour la fabrication d'écrans acoustiques, notamment pour protéger les riverains d'une autoroute ou d'une voie ferrée des nuisances sonores qu'elles engendrent. La fibre de bois noyée dans le béton agit en tant qu'absorbant phonique en piégeant le son. Une caractéristique principale de ce genre de matériau est donc sa capacité d'absorption phonique. Cependant, le béton de bois demeure un matériau relativement fragile. En effet, il présente une légère friabilité. Cette faiblesse de la liaison bois-ciment ne permet pas au produit final de répondre à certaines exigences des maîtres d'ouvrage qui souhaitent améliorer la résistance mécanique en compression des écrans. Par conséquent, c'est un but de la présente invention que de remédier aux inconvénients précités du béton de bois jusqu'à présent utilisé. Pour ce faire, la présente invention a pour objet une fibre de bois destinée à être incorporée dans du béton pour faire du béton de bois, ladite fibre étant constituée de granulats de bois déchiquetés, éventuellement traitns, de tailles granulométriques différentes, caractérisée en ce que les granulats de bois présentent une distribution granulométrique sensiblement régulière de sorte que la courbe de la distribution granulométrique présente une pente monotone sensiblement rectiligne. En effet, il a été constaté après de nombreux essais que l'une des raisons à la médiocrité du comportement mécanique en compression du béton de bois (= 3 Mpa) est sans doute l'inéquation entre la granulométrie des granulats de bois et leur utilisation pour la fabrication du béton de bois. En pratique, les granulats fournis sont compris dans des classes qui ne favorisent pas leur mise en place dans la matrice ligno-cirnentaire. En clair, les courbes granulométriques de ces fibres de bois forment un palier pour une certaine classe de calibre. Cette inhomogénéité de granulométrie ne permet donc pas un enchevêtrement correct des fibres pour former un réseau résistant. En général, les entreprises spécialisées dans la fabrication de granulats de bois pour la préfabrication d'ouvrages mixtes bois-béton pratiquent un enrobage de minéralisation de ces fibres de bois pour rendre celles-ci inertes et les empêcher de réagir négativement avec le ciment. De plus, ce traitement de minéralisation permet d'éliminer tout risque de dégradation du bois par les agents du pourrissement (champignons parasites) ou par les insectes xylophages lignicoles et lignivores. Cette minéralisation des fibres de bois confère une protection de celles-ci en classe 4 dont utilisables pour tous les ouvrages en extérieur ou intérieur. La figure 1 montre un graphe présentant une courbe granulométrique classique avec près de la quasi-totalité des granulats compris entre 4 et 10 mm et près de la moitié entre 6 et 8 mm. Il a donc été pensé de recomposer la granulométrie particulière pour la fibre de bois en déterminant un fuseau de régularité optimisée permettant d'améliorer le comportement mécanique du béton de bois. Cet objectif a été atteint en réalisant un granulat de bois dont la courbe granulométrique tend vers une pente croissante régulière et ne comporte plus de point d'inflexion. De préférence, la majeure partie des granulats de bois présente une taille allant de 3 à 20 rmm environ. Une telle granulométrie a été obtenue en recomposant, a partir de granulats de classe déterminée, des granulats spécifiques présentant une courbe granulométrique de pente sensiblement régulière et constante. En effet, le béton de bois étant un produit assez récent, les entreprises qui approvisionnent en fibres de bois les sociétés de préfabrication mettant en oeuvre le béton de bois ne proposent pas à leurs clients des granulométries de fibres élaborées. Ces entreprises fournissent des granulats bruts de déchiquetage selon les grilles disponibles dans leurs unités de production. Aussi, ces granulats de bois ne sont pas réservés exclusivement à la fabrication d'écrans acoustiques et peuvent donc satisfaire à d'autres usages. Donc, les granulométries proposées ne sont pas en adéquation avec les besoins des entreprises de préfabrication. C'est pourquoi, il a été nécessaire de mélanger plusieurs classes de fibres de bois de granulométries différentes pour obtenir une fibre de bois de granulométrie voulue. En pratique, on a déterminé un fuseau de régularité délimité par deux courbes d'acceptabilité maximale et minimale. En se référant à la figure 2, ces deux courbes sont dessinées sur le graphe en traits pointillés. Toutes les courbes comprises dans cette enveloppe peuvent être considérées comme acceptables. Des expériences ont été menées pour obtenir des granularités d'allure de courbe escomptée. Ces expériences montrèrent que la recomposition d'une fibre de bois à partir de 70% de fibres comprises entre 3 et 8 mm et 30% de fibres comprise entre 8 et 20 mm offre le meilleur compromis. Certes, la pente n'est pas parfaitement rectiligne mais elle s'en rapproche le plus. Ceci est visible sur la figure 2 avec une courbe en traits avec des croix pour la granularité %-80% et en traits avec des points pour la granularité %-70%. La courbe comparative en traits pleins représente une granularité classique de fibres comprises entre 3 et 20 mm. D'ailleurs, les essais de compression qui furent menés en parallèle sur différentes recompositions de fibres attestent que cette recomposition engendre les meilleurs résultats à 7 jours de maturation. (Cf. tableau ci-dessous). Composition Masse à 7 jours M vol en kg/rn3 Force en kIl a (MPa) Essai 1 10% 8/20 + 90% 3/8 2 050 g 615 45 2 Essai 2 20% 8/20 + 80% 3/8 2 226 g 670 55 2,44 Essai 3 30% 8/20 + 70% 3/8 2 359 g 740 60 2,66 Essai 4 40% 8/20 + 60% 3/8 2 104 g 650 50 2,22 o Ces résultats montrent bien l'utilité de procéder à un retriage puisque les meilleurs résultats sont obtenus pour les recompositions 20% 8/20 et 80% 3/8, ainsi que 30% 8/20 et 70% 3/8. De plus, seules ces deux recompositions rentrent dans le fuseau de régularité que nous avions établi auparavant comme étant 1 enveloppe. Bien que le granulat idéal a été obtenu par mélange de granulats de classe distincte, il est également envisagé de produire de la fibre de bois avec la granularité régulière recherchée directement par déchiquetage sans mélange ultérieur. Ceci montre qu'il existe un taux maximum d'entrelacement des fibres de bois qui assure la meilleure cohésion pour lé béton de bois. Ce taux maximum d'entrelacement, qui détermine directement la résistance mécanique du béton de bois, est donc dépendant de la régularité de la granularité de la fibre de bois. Revendications: 1.- Fibre de bois destinée à être incorporée dans du béton pour faire du béton de bois, ladite fibre étant constituée de granulats de bois déchiquetés, éventuellement traités, de tailles granulométriques différentes, caractérisée en ce que les granulats de bois présentent une distribution granulométrique sensiblement régulière de sorte que la courbe de la distribution granulométrique présente une pente monotone sensiblement rectiligne. 2.- Fibre de bois selon la revendication 1, dans laquelle la courbe de la distribution granulométrique est exempte de point d'inflexion. 3.- Fibre de bois selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la majeure partie des granulats de bois présente une taille allant de 3 à 20 mm environ. 4.- Fibre de bois selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les granulats de bois sont recouverts d'un enrobage de minéralisation. 5.- Fibre de bois selon l'une quelconque des revenications précédentes, dans laquelle la granulométrie régulière est obtenue par mélange d'au moins deux classes de fibre de bois de granulométrie différente. 6.- Fibre de bois selon la revendication 5, dans laquelle la granulométrie régulière est obtenue avec 20 à % de fibres d'une classe de granulométrie allant de 3 à 8 mm environ et 70 à 80% de fibres d'une classe de granulométrie allant de 8 à 20 mm environ.