Brevet FR2807028A1 — publié le 20011005

La présente invention concerne une charge destinée à entrer dans la composition des matériaux de construction notamment pour diminuer le poids desdits matériaux. Les applications envisagées sont notamment mais non exclusive ment la réalisation d'enduits, de chapes ou de plaques contenant lesdites charges. Celles-ci sont également destinées à conférer des propriétés isolantes, phoniques et thermiques aux matériaux qui en sont pourvus. On connaît des compositions à base de bois destinées à réaliser des bétons légers pour constituer des parpaings, des dalles ou des carreaux de cloisonnement. Ainsi, dans le document FR 2 664 262, on décrit une composition pour réaliser des bétons légers et des produits en résultant, contenant des sciures d'écorce et des sciures de bois dont la granulométrie est comprise entre 0,2 et 8 mm. De manière générale, les sciures de bois traitées sont mélangées avec un liant hydraulique du type ciment et de l'eau de façon à constituer une pâte plastique laquelle devient un matériau de construction solide après déshydratation. Cependant, les matériaux de construction composites façonnés avec des sciures, bien qu'ils présentent une résistance à la compression importante, sont peu ductiles. Ainsi, le moindre mouvement de traction s'exerçant sur le matériau provoque sa rupture ou à tout le moins sa fissuration. Un premier objet de la présente invention est de fournir une charge permettant de diminuer le poids des matériaux qui la contiennent et à leur conférer des propriétés thermiques et phoniques intéressantes, sans altérer les propriétés mécaniques desdits matériaux. Pour atteindre ce but conformément à l'invention, la charge destinée à entrer dans la composition des matériaux de construction, est constituée d'aiguilles de pin enrobées d'au moins un composé macromoléculaire, aptes à être mélangées dans une composition pour réaliser des matériaux de construction. Ainsi, une caractéristique de la charge est liée à la forme allongée des aiguilles de pin qui la constituent et qui permet une meilleure résistance du matériau à l'allongement par rapport aux matériaux comprenant de la sciure de bois. En effet, on comprend qu'un matériau composite comprenant des éléments de structure allongée uniformément répartis dans sa masse est plus résistant qu'un matériau comprenant des éléments sensiblement sphéroïdaux, notamment lorsqu'il est soumis à des forces de traction. De plus, le film de composés macromoléculaires qui enrobe les aiguilles permet un meilleur accrochage de la matrice constituée par un liant hydraulique sur lesdites aiguilles. Afin d'accroître cet accrochage, de façon préférentielle, les aiguilles de pin sont en outre enrobées d'un liant hydraulique. Par ailleurs, les aiguilles de pin n'ont pas des dimensions homogènes et de manière avantageuse les aiguilles de pin sont broyées au préalable de façon à présenter une longueur comprise entre 10 et 80 mm. Ainsi, la longueur des aiguilles est elle plus homogène et suffisante pour assurer une bonne résistance mécanique du matériau obtenu. Préférentiellement, le composé macromoléculaire est un terpolymère qui forme un film plasto-élastique enrobant les aiguilles de pin et le liant hydraulique est de la chaux hydraulique. Un autre objet de la présente invention est de proposer un procédé pour produire des charges à base d'aiguilles de pin, destinée à entrer dans la composition des matériaux de construction. Le procédé comprend les étapes suivantes - on broie des aiguilles de pin de manière à obtenir des fragments d'aiguilles dont la longueur est comprise entre 10 et 80 mm ; - on mélange lesdits fragments avec un composé macromoléculaire en émulsion aqueuse; et, - on élimine l'eau dudit mélange de façon à obtenir lesdits fragments d'aiguilles séchés et enrobés dudit composé macromoléculaire, par quoi on obtient un élément de charge apte à entrer dans la composition des matériaux de construction. On comprend que la fragmentation des aiguilles est obtenue par broyage, et que moyennant un réglage approprié des moyens de broyage on obtient des aiguilles de pin dont les dimensions sont comprises entre 10 et 80 mm. Ensuite on introduit les fragments d'aiguille dans une émulsion aqueuse du composé macromoléculaire de manière à enduire la surface externe des aiguilles d'un film dudit composé qui par séchage est fixé à la paroi externe des aiguilles. De façon avantageuse, on incorpore un liant hydraulique dans l'émulsion aqueuse de manière à mélanger lesdits fragments avec un liant hydraulique avant d'éliminer l'eau du mélange. Ainsi, les fragments d'aiguille sont recouvert après séchage d'un film polymérique emprisonnant le liant hydraulique, ce qui facilitera le mélange ultérieur pour réaliser le matériau de construction. Préférentiellement, on débarrasse lesdites aiguilles de pin de leurs impuretés et on les lave à l'eau après le broyage pour éviter les hétérogénéités dans le matériau final. De manière avantageuse, on additionne un agent hydrofuge avant l'élimination de l'eau au mélange de fragments d'aiguille et d'émulsion aqueuse, de manière éviter que de l'eau ne s'introduise dans les aiguilles de pins comportant un enrobage lors de la mise en ceuvre du matériau. Préférentiellement, on introduit les fragments d'aiguille dans un bain constitué d'un terpolymère en émulsion aqueuse auquel on à ajouté de la chaux hydraulique comme liant. Un troisième objet de la présente invention est de proposer un matériau de construction comportant au moins un liant hydraulique et une charge constituée d'aiguilles de pin enrobées d'au moins un composé macromoléculaire. De façon avantageuse, ledit matériau de construction comprend une charge constituée d'aiguilles de pin enrobées d'au moins un composé macromoléculaire et un liant hydraulique. Comme on l'expliquera plus en détails, la charge produite à base d'aiguilles de pin peut être incorporée dans de nombreuses préparations destinées à produire des matériaux ou à enduire des parois existantes. Ces matériaux ou ces enduits ont des propriétés phoniques et thermiques remarquables et sont d'une grande légèreté. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif. On décrira tout d'abord le procédé de production des charges avant de décrire des exemples de composition dans lesquelles elles interviennent pour réaliser des matériaux de construction ou des enduits. Les aiguilles de pin destinées à la production de charges conformément à l'invention, sont des aiguilles de l'année généralement ramassées à la fin de l'été ou au début de l'automne. Les aiguilles de pin maritime conviennent parfaitement comme les aiguilles de pin parasol qui sont relativement plus fines. Dans le cas où de nombreux débris ou impuretés ont été ramassés avec les aiguilles, il est nécessaire de les retirer avant l'étape de broyage. Ainsi, le soufflage permet de retirer les impuretés de plus faible masse que les aiguilles et le passage sur un tamis permet d'éliminer d'autres débris éventuels et notamment les cailloux. Ensuite on effectue un broyage des aiguilles. En effet, les aiguilles de pin présentent des longueurs variables dont la distribution est relativement large. Pour la réduire on effectue un broyage de manière à obtenir des aiguilles dont la taille est comprise entre 10 et 80 mm. Avantageusement, la taille des aiguilles après le broyage présente une longueur comprise entre 20 et 60 mm. Le broyeur utilisé coupe les aiguilles uniquement sur le sens de la longueur et ne provoque pas leurs déchiquetage. Selon un mode particulier de mise en ceuvre de l'invention, on lave les aiguilles broyées à l'eau. Avantageusement, on additionne un détergent à l'eau de lavage de manière à obtenir des aiguilles parfaitement propres. Ces dernières sont ensuite séchées à l'air libre ou dans un four tunnel. L'étape d'enrobage des aiguilles proprement dite est réalisée en les mélangeant dans un bain d'eau et de composé macromoléculaire en émulsion aqueuse. Généralement le bain contient trois volumes d'eau pour un volume d'émulsion. Cette dernière est de manière avantageuse une dispersion d'un terpolymére à plastification interne habituellement adaptée à la modification des liants hydrauliques. Elle se présente sous la forme d'un liquide laiteux homogène dont l'extrait sec est compris entre 30 et 40%. Les propriétés du film qu'elle permet de réaliser sont déterminantes pour l'application à laquelle on la destine. Ainsi, son allongement à la rupture est de l'ordre de 300% et la résistance à la rupture en traction est de 8 N par mm2. De façon avantageuse on incorpore au bain d'enrobage un liant hydraulique de type chaux ou ciment blanc et un composé hydrofuge. Le liant hydraulique permet après séchage une meilleure compatibilité ultérieure des aiguilles avec les constituants principaux du matériau et le composé hydrofuge évite la pénétration ultérieure de l'eau dans les aiguilles et leur gonflement. Après avoir malaxé les aiguilles dans le bain, on les retire puis on les sèche à l'air libre ou dans un four du type four tunnel. Ainsi, la dispersion aqueuse est déséquilibrée et forme un film sur chaque aiguille, emprisonnant les particules de liant hydraulique et d'hydrofuge. La charge obtenue est relativement stable et peut être stockée au préalable à toute utilisation dans un matériau de construction. On décrira maintenant des exemples de composition dans lesquelles ces charges sont introduites. De manière générale les charges sont intimement malaxées avec un liant hydraulique du type ciment, chaux ou plâtre selon le type de matériau à obtenir, puis de l'eau est ajoutée au mélange de manière à constituer une pâte parfaitement homogène. Les éventuels granulats peuvent être incorporés au mélange après l'ajout de l'eau. Le malaxage est généralement réalisé dans une bétonnière, la composition étant, ensuite, susceptible d'être coulée dans des moules pour réaliser des panneaux ou directement utilisée en tant qu'enduit destiné à être étalé ou projeté. Selon un premier exemple particulier la composition ci-après décrite est destinée à être enduite ; elle comporte des aiguilles de pin traitées selon le procédé décrit ci-dessus. Composition I : - sable : 57 -chaux: 29 - eau : 12,5 - aiguilles: 1,5 TOTAL: 100 Les éléments de la composition sont donnés en poids. Ainsi, le pourcentage d'aiguilles de pin peut paraître faible mais la densité des aiguilles est de l'ordre de 0,06 kg par litre alors que le sable est supérieur à 1 kg/I. Après avoir été malaxée pour obtenir une pâte homogène, la composition est appliquée contre une paroi verticale et constitue, après séchage, un enduit dont l'épaisseur est d'environ 2 cm. Selon un deuxième exemple, la composition ci-après décrite est destinée à être coulée dans des moules afin de constituer des dalles, chapes ou panneaux pour la construction. Composition II : - chaux: 47 - sable : 18 - eau : 20 - hydrofuge : 5 - aiguilles : 10 TOTAL: 100 La composition II est coulée dans un moule puis elle est démoulée 24 heures après pour être séchée. Ainsi, on obtient des dalles présentant des propriétés isolantes à la fois thermiques et phoniques doublées d'un poids relativement faible. Les dalles obtenues peuvent être appliquée sur la paroi de plancher et on peut les recouvrir d'un carrelage. Ainsi, le plancher isole phoniquement et thermiquement les deux espaces qu'il délimite. Les panneaux obtenus conformément au procédé ci-dessus décrit, sont susceptibles d'être utilisés pour bâtir des cloisons intérieures ou extérieures ; le faible poids des panneaux permet une manipulation plus aisée et donc une plus grande rapidité de construction. Les propriétés isolantes de ces cloisons sont remarquables et tout type de revêtement mural est susceptible de leurs être appliqué. La préfabrication d'éléments de construction selon le procédé décrit ci-dessus permet à toute personne, non professionnelle du bâtiment, de les utiliser. En revanche, les professionnels peuvent utiliser les charges telles que préparées selon l'invention, dans une composition telle que la composition II afin de réaliser des cloisons par coffrage. REVENDICATIONS 1. Charge destinée à entrer dans la composition des matériaux de construction, caractérisé en ce qu'elle est constituée d'aiguilles de pin enrobées d'au moins un composé macromoléculaire, aptes à être mélangées dans une composition pour réaliser des matériaux de construction. 2. Charge selon la revendication 1, caractérisée en ce que les aiguilles de pin sont en outre enrobées d'un liant hydraulique. 3. Charge selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les aiguilles de pin sont broyées au préalable de façon à présenter une longueur comprise entre 10 et 80 mm. 4. Charge selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le composé macromoléculaire est un terpolymère. 5. Charge selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que le liant hydraulique est de la chaux hydraulique. 6. Procédé de production de charge destinée à entrer dans la composition des matériaux de construction, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes - on broie des aiguilles de pin de manière à obtenir des fragments d'aiguilles dont la longueur est comprise entre 10 et 80 mm ; - on mélange lesdits fragments avec un composé macromoléculaire en émulsion aqueuse; et, - on élimine l'eau dudit mélange de façon à obtenir lesdits fragments d'aiguilles séchés et enrobés dudit composé macromoléculaire, par quoi on obtient un élément de charge apte à entrer dans la composition des matériaux de construction. 7. Procédé de production de charges selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'en outre on mélange lesdits fragments avec un liant hydraulique avant d'éliminer l'eau du mélange. 8. Procédé de production de charges selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'en outre on débarrasse lesdites aiguilles de pin de leurs impuretés et on les lave à l'eau après le broyage. 9. Procédé de production de charges selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'en outre on additionne un agent hydrofuge avant l'élimination de l'eau. 10. Procédé de production de charges selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit composé macromoléculaire en émulsion aqueuse est un terpolymère. 11. Procédé de production de charges selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit liant hydraulique est de la chaux hydraulique. 12. Matériau de construction comportant au moins un liant hydraulique, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une charge constituée d'aiguilles de pin enrobées d'au moins un composé macromoléculaire. 13. Matériau de construction selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'il comprend une charge constituée d'aiguilles de pin enrobées d'au moins un composé macromoléculaire et d'un liant hydraulique.