Brevet FR2787739A1 — publié le 20000630

La présente invention concerne un procédé de fabrication de pavés. Elle concerne également les pavés obtenus par la mise en oeuvre de ce procédé. On connaît divers types de pavés fabriqués à partir de blocs bruts de pierre naturelle, tel que du granit, de la quartzite, de la pierre calcaire, du marbre, etc. Dans la suite de la présente description et dans les revendications, on entendra par les termes "fendage", "sciage", "éclatage" et "clivage" les techniques suivantes: - fendage: technique qui consiste à réaliser des trous dans un bloc brut, à y placer des coins et à enfoncer ceux-ci dans le bloc à l'aide d'une masse. Le bloc se fissure alors selon un plan de séparation aléatoire, lié à la disposition et à l'orientation des minéraux. Ce plan est généralement bosselé et irrégulier. Il n'y a aucune précision quant à la régularité des cotes des pavés obtenus; - sciage: coupe à l'aide d'un disque rotatif dont les dents périphériques sont garnies de pastilles de diamant, ou d'un autre matériel donnant les mêmes effets, tel qu'un câble diamanté, un châssis multilames, etc. Les faces sciées sont parfaitement planes et lisses; - clivage ou éclatage: technique qui consiste à appliquer des couteaux soumis à une forte pression hydraulique contre deux faces opposées, selon une direction perpendiculaire à ces faces. La planéité et l'orientation de la surface clivée dépendent énormément de la régularité des surfaces sur lesquelles prennent appui les couteaux de clivage. Si ces surfaces sont bosselées, les couteaux prennent un appui instable, de sorte que la surface clivée est particulièrement irrégulière. Les pavés les plus largement utilisés, appelés pavés "mosaïque" présentent six faces identiques et brutes, c'est à dire bosselées, obtenues par exemple par fendage ou éclatage d'un bloc de pierre. Ces pavés sont particulièrement inconfortables à la marche et bruyants lors du passage de véhicules. Les techniques utilisées pour la fabrication de ces pavés "mosaïque" conduisent à des faces difformes. Par conséquent, les pavés obtenus présentent des dimensions qui varient énormément. Cela est particulièrement problématique pour la réalisation de dallages, dans la mesure o les dimensions de joints entre pavés sont très irrégulières. Le temps consacré à leur pose est donc nécessairement long. Un autre genre de pavé comporte une face supérieure plane, lisse ou granuleuse si un traitement de surface antidérapant est effectué. Les faces du pourtour sont délimitées par clivage, tandis que la face inférieure est obtenue par clivage ou sciage. La fabrication de ces pavés se limite à la réalisation de pavés à base carrée ou rectangu- laire, de petits formats. En effet, lors de l'opération de clivage, les couteaux prennent appui sur des faces totalement irrégulières. De cette irrégularité vont dépendre l'orient- ation et la planéité du plan de clivage. On comprend que dès lors que les dimensions du pavé à obtenir seront importantes, le plan de clivage aura toutes les chances d'être particulièrement mal orienté et bosselé. Ces techniques ne permettent pas de fabriquer des pavés avec de faibles tolérances dimensionnelles, ni des pavés de grande taille. Ces contraintes empêchent les architectes et les maîtres d'ouvrage de prévoir des projets calepinés à l'aide de tels pavés et de poser ceux-ci avec des joints plus étroits que d'ordinaire. Un autre type de pavé présente six faces sciées. Bien entendu, un tel pavé est d'une précision dimensionnelle remarquable, mais d'un coût de revient très élevé, notamment à cause de l'usure rapide des pointes de diamant dont est garnie la scie. La présente invention vise à résoudre ces problèmes. En d'autres termes, elle a pour but de fournir un procédé de fabrication de pavés, qui soit plus économique que celui consistant à scier les six faces, tout en conservant des tolérances de fabrication très faibles, de manière à obtenir une parfaite régularité dimensionnelle. Ce procédé de fabrication de pavés, à partir d'un bloc brut de pierre naturelle, se caractérise par le fait qu'il consiste: a) scier ledit bloc selon des plans de coupe parallèles en une série de tranches à deux grandes faces opposées sciées, d'épaisseur prédéfinie; b) scier chaque tranche selon des plans de coupe parallèles entre eux et généralement perpendiculaires à ses grandes faces, en une série de billettes; c) débiter chaque billette en pavés individuels par clivage, en appliquant des couteaux de clivage contre chacune des quatre faces préalablement sciées; d) si nécessaire, réduire la taille des pavés obtenus par une seconde opération de clivage, le plan de clivage étant dirigé perpendiculaire à celui de l'étape d). Par la mise en oeuvre de ce procédé, quatre des six faces du pavé obtenu à l'étape c) sont réalisées par sciage. L'étape de clivage des cinquième et sixième faces est réalisée alors que les couteaux prennent appui sur des faces particulièrement planes parce que sciées, de sorte que le plan de clivage obtenu est particulièrement régulier. Cela permet par ailleurs d'utiliser des couteaux monoblocs plutôt que des couteaux à dents contiguës, de sorte que l'effort de coupe est parfaitement réparti. On obtient de cette manière des pavés d'une régularité dimensionnelle particulièrement exceptionnelle, à un coût de revient nettement inférieur à celui d'un pavé à six faces sciées. Par ailleurs, selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non limitatives de ce procédé: - le plan dans lequel sont contenus les couteaux de clivage est perpendicu- laire aux quatre faces sciées; - le plan dans lequel sont contenus les couteaux prenant appui sur deux faces sciées parallèles est différent de celui dans lequel sont contenus les couteaux prenant appui sur les deux autres faces parallèles; - postérieurement à l'étape a), on procède à un traitement de surface de deux grandes faces sciées, visant à les rendre granuleuses - postérieurement à l'étape d), on procède à un traitement de surface de la face sciée des pavés ainsi obtenus qui est opposée à la face clivée précédemment, visant à la rendre granuleuse tout en cassant ses arêtes; - ledit traitement de surface consiste en un flammage, un bouchardage, un grenaillage, un traitement aujet d'eau, ou en une combinaison de ceux-ci; - à l'étape b), les plans de coupe sont sensiblement parallèles aux grand côtés de la tranche. L'invention concerne également les pavés obtenus conformément au procédé selon 1' une des caractéristiques mentionnées ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation préférentiel et non limitatif. Cette description sera faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en perspective d'un bloc brut de pierre naturelle, à partir duquel le procédé de fabrication selon l'invention est mis en oeuvre; - la figure 2 est une vue en perspective d'une tranche obtenue à l'issue de l'étape a) du procédé; - la figure 3 est une vue partielle en perspective d'une billette obtenue à l' issue de l' étape b) du procédé; - les figures 4 et 5 sont des vues en perspective de pavés obtenus respectivement à 1' issue des étapes c) et d); - la figure 6 est une vue en perspective d'un pavé obtenu conformément au procédé selon 1' invention, incluant une étape de traitement de surface; - la figure 7 est une vue de face d'une machine permettant de mettre en oeuvre 1' opération de clivage de 1' étape c). Le procédé de fabrication de pavés conforme à l'invention est mis en oeuvre à partir d'un bloc brut 1 de pierre naturelle tel que celui représenté à la figure 1. Il s'agit par exemple d'un bloc de granit, de quartzite, de pierre calcaire, de marbre ou tout autre type de pierre. Il s'agit d'un bloc provenant d'une carrière, qui présente une forme sensiblement parallélépipèdique. On a référencé 10 et 11 ses faces supérieure et infé- rieure. Ses faces longitudinales opposées sont référencées 12 et 13, tandis que ses faces transversales opposées sont référencées 14 et 15. Bien entendu, s'agissant d'un bloc brut, les faces décrites ci-dessus sont d' aspect très irrégulier et ne sont pas strictement parallèles deux à deux. La première étape du procédé selon l'invention consiste à scier ce bloc selon des plans de coupe parallèles, en une série de tranches à deux grandes faces opposées sciées d'épaisseur prédéfinie. A la figure 1, on a représenté par des traits discontinus les plans de coupe parallèles précités Pl qui, dans le cas présent, s'étendent sensiblement parallèlement aux deux faces longitudinales 12 et 13. Une telle opération est mise en oeuvre de manière tout à fait classique, en utilisant une scie circulaire, dont les dents périphériques sont garnies de pointes de diamant. Cette technique, largement éprouvée par le passé, conduit à une régularité de coupe quasi parfaite et permet d'obtenir des faces sciées parfaitement planes et lisses. Cette opération peut bien entendu être réalisée par d'autres moyens techniques donnant les mêmes effets. A titre indicatif, l'épaisseur des tranches est de l'ordre de seize centimètres. Bien entendu, en fonction de la taille du bloc 1 on obtient un nombre plus ou moins élevé de tranches, dont un exemplaire 2 est représenté à plat et en perspective à la figure 2. Cette tranche présente deux grandes faces opposées sciées et parallèles 20 et 21. Ses faces brutes longitudinales sont référencées 22 et 23 tandis que ses faces transversales, également brutes, sont référencées 24 et 25. Il est à noter que suite à l'étape de sciage du bloc 1, on élimine les tranches d'extrémité, c'est à dire celles dont une grande face est brute. Ces tranches sont par exemple concassées ou mises au rebut. La seconde étape du procédé selon l'invention consiste à scier chaque tranche 2, selon des plans de coupe parallèles entre eux et généralement perpendiculaires aux grandes faces 20 et 21 préalablement sciées. A la figure 2, on a représenté, sous la forme de lignes en traits interrom- pus, ces plans de coupe parallèles P2. A titre indicatif, les plans de coupe sont distants deux à deux de dix centimètres. Cette opération de sciage est mise en oeuvre avec le même type de matériel que celui décrit précédemment. De préférence, les plans de coupe s' étendent parallèlement à la plus grande dimension des tranches 2, de façon à limiter le nombre de coupes. De la sorte, on obtient une série de billettes allongées 3 et on élimine celles qui présentent une face longitudinale brute. Les autres billettes présentent alors la physionomie de celle qui est représentée à la figure 3. Cette billette a la forme d' un long parallélogramme à base rectangulaire. Dans un mode de réalisation différent, ce parallélogramme pourrait avoir une base carrée. En tout état de cause, la physionomie de la billette dépend de la forme que l'on souhaite obtenir pour les pavés. En se reportant à nouveau à la figure 3, la billette 3 présente deux faces d'extrémité brutes 24 et 25. Ses faces supérieure et inférieure 20 et 21 ainsi que ses faces longitudinales 30 et 31, délimitées par les deux opérations de sciage, sont parfaitement planes et lisses. C'est cette régularité de surface qui va permettre de mettre en oeuvre l'opération de clivage de l'étape c). En effet, cette étape consiste à débiter chaque billette 3 en des pavés individuels, par une opération de clivage, à l'aide de couteaux prenant appui sur chacune des quatres faces sciées 20 et 21, 30 et 31. Avantageusement, le plan de clivage est perpendiculaire aux quatre faces sciées. C'est ce qui a été représenté à la figure 3, o les plans de clivage P3 ont été représentés sous la forme de traits interrompus. La figure 7 représente une machine utilisée pour mettre en oeuvre cette opération de clivage. Il s'agit d'une machine 6 qui comporte un bâti 60 avec une embase 61 de réception d'une billette à cliver. La face supérieure plane de cette embase est pourvue d'un couteau C2 formé d'une lame monobloc D2, dont le bord de coupe libre s'étend selon un plan horizontal. Parallèlement à une série de colonnes verticales 62 s'étend un vérin V1 dont l'extrémité de la tige, guidée le long des colonnes 62, est garnie d'un couteau C l, également à lame monobloc D1. Le bord de coupe de la lame Dl s'étend strictement dans le même plan vertical que celui de la lame D2. Par ailleurs, la machine est équipée de deux autres vérins V3 et V4 d'axe horizontal, disposés en regard l'un de l'autre. Chacun est muni, à l'extrémité libre de sa tige, d'un couteau C3, respectivement C4. Le bord de coupe de ces couteaux, dirigé verticalement, s'étend également dans le même plan que celui des couteaux C1 et C2. Dans une variante, les couteaux, et particulièrement les couteaux C 1 et C2, pourraient être formés d'une juxtaposition de dents individuelles. Comme le montre cette figure 7, une billette 3 est posée à plat, parallèle- ment à l'embase 61 de la machine de telle manière qu'une de ses faces repose sur la lame D2 du couteau C2. Bien entendu, des moyens de support de la billette permettent de la maintenir en équilibre stable contre la lame D2. Dans le cas représenté ici o la billette a une section en forme de rectangle allongé, on applique une de ses grandes faces contre la lame D2. On peut alors piloter les vérins V1 à V3 de manière à ce que leurs couteaux respectifs viennent s'appuyer contre les faces correspondantes de la billette. A titre indicatif, une telle machine est capable d'appliquer au niveau des dents des couteaux, une pression de l'ordre de 2,4 tonnes/cm2. Dans la mesure o les quatre faces sciées de la billette sur lequel s'appuient les couteaux ont une parfaite planéité, la pression exercée par les vérins se traduit par un plan de clivage parfaitement plan et uniforme. Toujours en référence à la figure 7, on a représenté en traits mixtes deux autres profils de billettes 3' et 3" de dimensions inférieures. A l'issue de cette opération de clivage, on obtient un pavé 4 dont la face 40 a été délimitée par clivage. S'agissant d'un pavé d'extrémité de billette, la face 24 opposée à la face 40 clivée est brute. S'il s'était s'agit d'un pavé provenant d' une partie intermédiaire de la billette, on aurait eu affaire à deux faces clivées identiques. Dans l'hypothèse o le pavé 4 ainsi obtenu a des dimensions trop importantes pour une utilisation ultérieure, on réalise alors un second clivage dans un plan P4 perpendiculaire au plan P3 précité. De cette manière, on obtient deux nouveaux pavé 5 et 5' dont les faces clivées portent respectivement les références 50 et 50'. Au final, hormis pour les pavés obtenus à une extrémité de billette, on a affaire à des pavés qui présentent au moins trois faces sciées, les autres étant clivées. Le fait qu'au moins trois des faces soient obtenues par sciage fait que les arêtes qui les délimitent deux à deux sont particulièrement régulières. Cela ouvre la possibilité d'utiliser les pavés pour des dallages en réduisant notablement la largeur des joints entre pavés. Les arêtes étant régulières, des projets de calepinage peuvent être mis en oeuvre. Par ailleurs le fait d'avoir des pavés avec, à l'opposé l'une de l'autre une face clivée et face sciée, permet d'envisager deux sens de pose en vue d'un dallage. Lorsque que c'est la face sciée qui est destinée à être tournée vers le dessus, la face clivée, par l'irrégularité de sa surface, fournit un meilleur encrage au sol. On notera par ailleurs qu'il peut être prévu sur toute ou partie des faces sciées des pavés un traitement de surface destinées à les rendre rugueuses, granuleuses et anti dérapantes. Il peut s'agir par exemple d'un traitement de bouchardage, de flammage, de grenaillage ou au jet d'eau, ou encore en une combinaison de ceux-ci. Si ce traitement de surface est réalisé sur les faces opposées des tranches 2, on peut s'arranger pour que le traitement n'affecte pas les arrêtes. Si le traitement de surface est réalisé sur les pavés (figure 6), la faible surface des faces sciées va faire que le traitement va affecter les arêtes en les rendant irrégulières. Ceci donne un aspect vieilli aux pavés obtenus, effet visuel qui peut être souhaité pour certaines applications. Les pavés obtenus conformément à l'invention assure un confort de marche garantie. Du fait des techniques employées, ils peuvent être utilisés dans des formats plus grands que les pavés existants et, par conséquent, peuvent être appliqués à des secteurs d'activité tel que celui de la construction, par exemple comme habillage vertical d'immeubles. De nouvelles formes peuvent être créées, notamment des pavés à face de dessus carrée, rectangulaire,trapézoYdale ou en forme de parallélogramme. Pour ce faire, il suffit à l'étape c) d'orienter une paire de couteaux C1 et C2 ou C3 et C4, dans une direction différente de celle de 1' autre paire de couteaux. La mise en ouvre du procédé permet d'obtenir des tolérances de fabrication faibles et un pavé parfaitement calibré, de sorte que leur pose permet de faire des économies de temps relativement importantes. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de pavés (4, 5, 5'), à partir d'un bloc brut (1) de pierre naturelle, caractérisé par le fait qu'il consiste: a) scier ledit bloc (1) selon des plans de coupe parallèles (P1) en une série de tranches (2) à deux grandes faces opposées sciées (20,21), d'épaisseur prédéfinie; b) scier chaque tranche (2) selon des plans de coupe (P2) parallèles entre eux et généralement perpendiculaires à ses grandes faces (20,21), en une série de billettes (3); c) débiter chaque billette (3) en pavés individuels (4) par clivage, en appliquant des couteaux de clivage (C a, C2, C3, C4) contre chacune des quatre faces (20, 21, 30, 31) préalablement sciées; d) si nécessaire, réduire la taille des pavés (4) obtenus par une seconde opération de clivage, le plan de clivage (P4) étant dirigé perpendiculaire à celui de l'étape d). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à l'étape c), le plan (P3) dans lequel sont contenus les couteaux de clivage (C1, C2, C3, C4) est perpendiculaire aux quatre faces sciées (20, 21, 30, 31). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, le plan (P3) dans lequel sont contenus les couteaux (C1, C2) prenant appui sur deux faces sciées parallèles (20, 21) est différent de celui dans lequel sont contenus les couteaux (C3, C4) prenant appui sur les deux autres faces parallèles (30, 31). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que, postérieurement à l'étape a), on procède à un traitement de surface de deux grandes faces sciées (20, 21), visant à les rendre granuleuses. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait, que postérieurement à l'étape d), on procède à un traitement de surface de la face sciée (20, 21) des pavés ainsi obtenus (5, 5') qui est opposée à la face (50, 50') clivée precédem- ment, visant à la rendre granuleuse tout en cassant ses arêtes. 6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé par le fait que ledit traitement de surface consiste en un flammage, un bouchardage, un grenaillage, un traitement au jet d'eau, ou en une combinaison de ceux-ci. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait qu'à l'étape b), les plans de coupe (P2) sont sensiblement parallèles aux grands côtés de la tranche (2). 8. Pavés obtenus conformément au procédé selon l'une des revendications 1 à7.