Brevet FR2876400A1 — publié le 20060414

L'invention concerne un élément de construction sous la forme d'une brique creuse dont les creux sont remplis avec un matériau isolant à base de produit poreux en vrac ainsi que l'utilisation d'un mélange en vue de confectionner une telle brique creuse. Les briques creuses dont les creux sont remplis avec un matériau isolant à base de produit poreux en vrac sont connues. En guise de produit en vrac utilisé pour former le matériau isolant, on utilise notamment la perlite expansée. La perlite expansée est un produit en vrac granuleux, poreux, composé de perlite naturelle expansée. La perlite naturelle est une roche de verre volcanique qui est fortement expansée (gonflée) lors d'un réchauffement à la suite de l'évaporation de l'eau et qui devient de ce fait un produit en vrac léger, très poreux, avec un poids d'à peine 30 à 100 kg/m3. En raison de sa faible densité, la perlite expansée convient parfaitement en tant que matériau isolant pour 25 réaliser des isolations. L'utilisation de perlite expansée est problématique pour réaliser un matériau isolant destiné à remplir les creux d'une brique creuse. Car, pour éviter un écoulement de la perlite expansée hors des creux, la perlite expansée doit être liée avec un liant pour que la perlite expansée adhère au creux après durcissement du liant. Les liants connus à cet effet sont sensiblement constitués d'une dispersion plastique aqueuse. En raison de la porosité élevée de la perlite expansée ou d'un autre produit poreux en vrac, une proportion élevée de cette dispersion plastique pénètre cependant dans la perlite. C'est pourquoi il faut de grandes quantités de dispersion plastique, jusqu'à ce que la perlite soit fortement saturée et qu'il reste en plus une proportion suffisante de dispersion plastique à la surface de la perlite expansée afin de pouvoir lier entre eux les grains de perlite expansée. Dans l'ensemble, le mélange de perlite expansée et de dispersion plastique se présente alors en tant que masse très humide et difficile à faire couler. Le remplissage des creux dans les briques creuses avec un mélange adéquat de dispersion plastique et de perlite expansée s'avère donc problématique car cette masse humide ne pénètre que difficilement dans les creux. Cela peut avoir pour conséquence que le mélange de perlite expansée et de dispersion plastique ne soit pas réparti de manière homogène dans les creux des briques creuses. Il peut par exemple subsister dans la zone centrale des creux des espaces vides qui ne sont pas bien remplis avec le mélange de perlite expansée et de dispersion plastique. De même, il peut se former au niveau des bords des creux, ce que l'on appelle des ponts , c'est-à-dire des zones où le mélange de perlite expansée et de dispersion plastique n'est pas en contact avec la paroi du creux, de sorte que l'ancrage du mélange, en l'occurrence de l'élément isolant fabriqué à partir de ce dernier, dans le creux s'avère souvent insuffisant. Dans un cas extrême, cela peut avoir pour conséquence que le mélange de perlite expansée et de dispersion plastique, en l'occurrence un matériau isolant fabriqué à partir de ce dernier, tombe du creux. De nombreux essais ont été réalisés afin de mettre à disposition un mélange amélioré permettant de remplir les creux des briques creuses. On a par exemple essayé d'empêcher la pénétration du liant dans la perlite expansée en soumettant les grains de perlite expansée à un traitement hydrophobe de leur surface avant de les mélanger à la dispersion plastique. Cependant, le grain de perlite hydrophobe ne pouvait plus être humidifié suffisamment par le liant, ce qui réduisait le contact entre les grains de perlite expansée et la dispersion plastique. Un autre inconvénient du mélange de perlite expansée et de dispersion plastique, en l'occurrence d'un matériau isolant fabriqué à partir de ce dernier, réside dans sa classification défavorable en tant que matériau de construction, de sorte que le matériau isolant, en l'occurrence une brique creuse fabriquée en utilisant le matériau isolant, est régulièrement répertorié dans les catégories de matériau de construction A2 à B seulement. Finalement, l'utilisation de la dispersion plastique va de pair avec une forte nuisance olfactive lors de la fabrication. L'invention a pour but de mettre à disposition une brique creuse, par exemple une brique creuse en terre cuite, dont les creux sont remplis avec un matériau isolant à base de produit en vrac, par exemple de la perlite expansée, le matériau isolant étant réparti de manière homogène dans les creux de la brique creuse et étant bien lié à la brique creuse. De surcroît, le matériau isolant, en l'occurrence la brique fabriquée en utilisant le matériau isolant, ne doit être que faiblement inflammable de sorte que la brique creuse puisse également être répertoriée construction Al. dans la catégorie de matériau de Un autre but de l'invention est de mettre à disposition un mélange permettant de remplir les creux des briques creuses du type mentionné précédemment, tout en évitant la présence des inconvénients cités ci-dessus. Afin de trouver une solution visant à atteindre les buts mentionnés précédemment, il est proposé d'une part une brique creuse dont les creux sont remplis avec un élément isolant à base de produit poreux en vrac, le matériau isolant étant formé d'un mélange contenant un produit poreux en vrac, de l'eau, un épaississant et éventuellement d'autres composants. Afin de trouver une solution visant à atteindre le but suivant, il est proposé selon l'invention d'utiliser un mélange contenant un produit poreux en vrac, de l'eau, un épaississant et éventuellement d'autres composants pour remplir les creux des briques creuses. Selon l'invention, il a été établi que la fluidité du mélange contenant un produit poreux en vrac devait être augmentée afin de pouvoir remplir plus facilement les creux dans les briques creuses avec le mélange. Par ailleurs, il a été établi que la fluidité peut uniquement être augmentée si l'on réduit dans le même temps la proportion d'humidité, en l'occurrence d'eau, dans le mélange constitué de produit poreux en vrac et de liant. Il a été découvert que cela est uniquement possible si le mélange constitué de produit poreux en vrac et de liant est composé de manière à empêcher totalement ou du moins largement la pénétration de liant dans le produit poreux en vrac, notamment dans la perlite expansée par exemple. Selon l'invention, on empêche la pénétration d'eau dans le produit poreux en vrac en ce que le liant contient un épaississant. On augmente ainsi la viscosité du liant à un tel point que celui-ci pénètre à peine voire plus du tout dans le produit en vrac poreux. En même temps, l'épaississant a un effet collant, les grains de produit poreux en vrac sont ainsi liés les uns aux autres par le liant formé d'eau, d'épaississant et d'éventuels autres composants. Selon l'invention, on entend par. épaississant un composant qui épaissit l'eau et qui en augmente donc la viscosité. En principe, il est possible d'utiliser un épaississant quelconque adéquat, par exemple de la cellulose, notamment une cellulose méthylique, un ester d'amidon, de la gomme arabique, du welane ou de l'alginate, par exemple. Il est cependant possible de privilégier en guise d'épaississant, un amidon par exemple, notamment un amidon soluble dans l'eau froide et/ou un amidon soluble dans l'eau chaude (amidon de cuisson) par exemple. En guise d'amidon soluble dans l'eau chaude ou dans l'eau froide, on peut par exemple utiliser de la fécule de pomme de terre. Lors de l'utilisation d'un amidon adéquat, on dispose d'un épaississant très efficace et en même temps très économique. En utilisant l'épaississant, le mélange selon l'invention constitué de produit poreux en vrac, d'eau, d'épaississant et d'éventuels autres composants, ne présente qu'une très faible proportion d'eau. La fluidité de ce mélange est par conséquent extrêmement élevée, de sorte que le mélange remplit très bien les creux des briques creuses. Les creux peuvent ainsi être remplis complètement et sans problèmes avec le mélange. On évite la formation d'espaces vides dans les creux remplis de mélange Le mélange est de surcroît réparti de manière très homogène dans les creux et l'excellente liaison du mélange aux parois des creux est assurée. Par ailleurs, le mélange, contrairement aux mélanges connus jusqu'à présent, demande sensiblement moins de séchage. Cela permet une économie de temps et de coûts. On connaît de l'état de la technique, selon DE 102 23 488 Al un élément de construction formé à partir d'un mélange contenant de l'eau, de la perlite, de la silice colloïdale, un agent hydrophobe et un épaississant. Une brique creuse remplie avec le matériau isolant selon l'invention n'est cependant pas connue. De même, on ne connaît pas à ce jour de mélange qui, selon l'invention, convient particulièrement au remplissage des creux des briques creuses en raison de sa fluidité élevée. Selon l'invention, on entend par brique creuse un élément de construction quelconque présentant un ou plusieurs creux. La brique creuse peut par exemple être une brique de maçonnerie, par exemple une brique pour paroi ou une plaque de construction, une plaque de dalle ou un élément de plafond. La brique creuse peut être constituée d'un matériau quelconque, par exemple une matière céramique, du béton, du ciment, un matériau silico-calcaire, du plâtre, du bois, de l'aggloméré ou de la pierre naturelle. Selon une forme d'exécution privilégiée de l'invention, on utilise une brique creuse qui a la forme d'une brique creuse en terre cuite. Comme on le sait, une brique creuse en terre cuite présente un ou plusieurs creux qui s'étendent à travers toute la brique. Lors de l'utilisation d'une brique creuse en terre cuite, les bonnes caractéristiques de construction de la brique creuse en terre cuite (stabilité, faible coût) sont parfaitement complétées par les bonnes caractéristiques de construction d'un matériau isolant à base de produit poreux en vrac, notamment de perlite expansée par exemple (légère, hautement isolante). En principe, le mélange, en l'occurrence le matériau isolant réalisé avec celui-ci, peut contenir un produit poreux en vrac quelconque, par exemple du verre cellulaire, du verre expansé, de l'argile expansé ou de la ponce. On utilisera cependant de manière privilégiée en guise de produit poreux en vrac de la perlite expansée ou de la vermiculite expansée. Il est également possible d'utiliser en guise de produit poreux en vrac plusieurs des produits en vrac cités précédemment en les mélangeant les uns aux autres. Le produit poreux en vrac peut être présent dans le mélange par exemple dans des proportions de poids comprises entre 40 et 70 %, donc par exemple dans des proportions de poids comprises entre 45 et 60 % et comprises entre 50 et 60 % ou dans des proportions de poids comprises entre 50 et 58 %. En principe, on peut utiliser un produit poreux en vrac d'une granulométrie quelconque. Selon une forme d'exécution, il est prévu que le produit poreux en vrac présente une granulométrie supérieure à 0 mm et pouvant aller jusqu'à 6 mm. Les meilleures caractéristiques isolantes ont été mises en évidence avec un produit poreux en vrac d'une granulométrie de 1 mm environ. Dans ce cas, la porosité du matériau isolant réalisé à partir du mélange est cependant si faible, qu'il peut éventuellement s'avérer difficile de le sécher. C'est pourquoi, 50 à 80 % en poids du matériau poreux en vrac dans le mélange peuvent avoir une granulométrie comprise entre 2 et 4 mm et 20 à 50 % en poids du matériau poreux en vrac, d'une granulométrie comprise entre 0,5 et 1,5 mm (les indications en pourcentage de poids se rapportent à la proportion de produit poreux en vrac dans le mélange). La proportion d'eau dans le mélange peut par exemple 5 être de 30 à 50 % en poids, donc par exemple aussi 34 à 50 % en poids, 42 à 50 % en poids ou 42 à 48 % en poids. Cette proportion d'eau est nettement inférieure à la proportion d'eau des mélanges utilisés jusqu'à présent constitués d'une dispersion aqueuse plastique et de perlite expansée. L'épaississant peut par exemple être présent dans le mélange dans des proportions de poids de 2 à 15 %, donc par exemple aussi dans des proportions de poids de 3 à 15 %, dans des proportions de 4 à 10 %, ou dans des proportion de 6 à 10 %. A titre d'exemple, un mélange permettant de former un matériau isolant à l'aide duquel on remplit les creux d'une brique creuse, se compose par exemple de la manière suivante: 52 % de poids de perlite expansée (en guise de produit poreux en vrac), 44 % en poids d'eau et 4 % en poids d'amidon de cuisson (en guise d'épaississant). Un autre mélange mentionné à titre d'exemple se compose par exemple de la manière suivante: 58 % en poids de perlite expansée, 38,4 % en poids d'eau et 3,6 % en poids d'amidon de cuisson. Outre les composants préalablement cités, le produit poreux en vrac, l'eau et l'épaississant, le mélange peut encore contenir une ou plusieurs autres composants. Au moins un des autres composants peut par exemple être une silice colloïdale, du silicate, ou un mélange de ceux-ci. La silice colloïdale et/ou le silicate ou un mélange des deux peuvent être présents dans des proportions disparates, par exemple de 1 à 10 % en poids ou dans des proportions de 1,5 à 4,5 % en poids. La silice colloïdale et/ou le silicate possèdent également dans le mélange - en plus de l'épaississant . un effet collant sur le produit poreux en vrac. Il a été constaté que l'épaississant, notamment l'amidon, pouvait agir comme un agent adhésif qui renforce l'effet collant du silicate et/ou de la silice colloïdale dans le mélange, de sorte que l'épaississant d'une part et la silice colloïdale/le silicate d'autre part se complètent parfaitement dans le mélange. Au moins un des autres composants peut être un agent hydrophobe. Grâce à un agent hydrophobe réparti dans le mélange, le mélange repousse l'eau (hydrophobe) dans l'ensemble. Ainsi le mélange, en l'occurrence le matériau isolant réalisé à partir du mélange est hydrophobe sur la totalité de son volume (traitement hydrophobe de masse), ce qui rend de surcroît la pénétration d'eau dans le matériau poreux en vrac, plus difficile, voire impossible. En même temps, le traitement hydrophobe de masse permet d'empêcher la pénétration d'eau dans le matériau isolant lorsque ce dernier est endommagé. Les agents hydrophobes peuvent être additionnés au mélange dans des proportions de quantité de 0,1 à 0,5 % en poids, donc par exemple aussi dans des proportions de quantité de 0,2 à 0,4 % en poids. Il est possible d'utiliser à cet effet des agents hydrophobes quelconques, conformément à l'état de la technique, par exemple des siliconates. En plus ou en remplacement du traitement hydrophobe de masse préalablement évoqué par un agent hydrophobe, les grains du produit poreux en vrac peuvent être eux-mêmes (préalablement) soumis à un traitement hydrophobe, même s'il est également possible de renoncer avantageusement à un tel traitement hydrophobe préalable, notamment si un agent hydrophobe est additionné au mélange, tel que décrit précédemment. En guise d'au moins un des autres composants, le mélange peut également contenir une dispersion plastique. Les dispersions plastiques correspondantes peuvent également remplacer la silice colloïdale et/ou le silicate dans le mélange, puisque les dispersions plastiques, notamment les dispersions plastiques aqueuses, peuvent également avoir un effet collant sur le produit poreux en vrac. Etant donné que les dispersions plastiques peuvent néanmoins accroître l'inflammabilité du mélange, en l'occurrence l'inflammabilité du matériau isolant réalisé à partir de celui-ci, il est aussi possible de renoncer à l'utilisation de dispersions plastiques. Les dispersions plastiques aqueuses peuvent par exemple être présentes dans le mélange dans des proportions de 2 à 12 % en poids, donc par exemple aussi dans des proportions de 4 à 6 % en poids. A cet effet, des dispersions plastiques quelconques, conformes à l'état de la technique, peuvent être utilisées, par exemple des dispersions d'acrylate pur, des dispersions à base de copolymère d'acétate de vinyle et d'acrylate, à base d'acétate d'éthyle et de copolymères de méthacrylate de méthyle, à base d'acétate de butyle et de copolymères de méthacrylate de méthyle, de copolymères de butadiène styrène carboxylés, des dispersions d'acétate de polyvinyle, des dispersions de polyuréthane ou des mélanges à partir des dispersions préalablement citées. Les indications précédentes en pourcentage de poids se rapportent - en l'absence d'autres précisions à la proportion de poids total du mélange. Lors du durcissement du mélange, celui-ci forme le matériau isolant à l'aide duquel on remplit les creux de la brique creuse. La proportion d'eau dans le matériau isolant (durci) peut par exemple être inférieure à 1 % en poids. Le matériau isolant (durci) peut par exemple être composé de 65 à 95 % en poids, donc par exemple aussi de 70 à 90 % en poids de produit poreux en vrac, de 2 à 25 % en poids, donc par exemple aussi de 5 à 10 % en poids d'épaississant, de moins de 1 % d'eau et de 1 à 12 % en poids, donc par exemple aussi de 2 à 8 % en poids d'autres composants. Une brique creuse dont les creux ont été remplis en utilisant le mélange conforme à l'invention se distingue par le fait que le matériau isolant formé à partir du mélange est réparti dans les creux de manière extrêmement homogène tout en étant dans le même temps lié très fermement à la paroi dudit creux. Cela permet d'éviter que le mélange et le matériau isolant ne tombent du creux. En même temps, ces briques creuses présentent également des propriétés isolantes très bonnes et très homogènes (isolation thermique et phonique). Le matériau isolant se distingue finalement aussi par une inflammabilité très faible de sorte qu'il est possible de répertorier celui-ci, en l'occurrence la brique creuse réalisée en utilisant le mélange selon l'invention, dans la catégorie de combustion Al. Les creux d'une brique creuse peuvent être remplis avec un matériau isolant à base de produit poreux en vrac, 15 d'épaississant et éventuellement d'autres composants. REVENDICATIONS 1. Brique creuse dont les creux sont remplis avec un matériau isolant à base de produit poreux en vrac, le matériau isolant étant formé d'un mélange contenant un produit poreux en vrac, de l'eau, un épaississant et éventuellement d'autres composants. 2. Brique creuse selon la revendication 1 sous la forme d'une brique creuse en terre cuite. 3. Brique creuse selon la revendication 1 pour laquelle le produit poreux en vrac est de la perlite expansée ou de la vermiculite expansée. 4. Brique creuse selon la revendication 1 pour laquelle l'épaississant est un amidon. 5. Brique creuse selon la revendication 1 pour laquelle au moins un des autres composants est de la silice colloïdale, du silicate ou un mélange des deux. 6. Brique creuse selon la revendication 1 pour laquelle au moins un des autres composants est un agent 25 hydrophobe. 7. Brique creuse selon la revendication 1 pour laquelle au moins un des autres composants est une dispersion plastique. 8. Brique creuse dont les creux sont remplis avec un matériau isolant à base de produit poreux en vrac, d'épaississant et éventuellement d'autres composants. 9. Utilisation d'un mélange, contenant du produit poreux en vrac, de l'eau, de l'épaississant et éventuellement d'autres composants, pour remplir les creux des briques creuses.