Brevet FR2930544A1 — publié le 20091030

La présente invention concerne le domaine des éléments préfabriqués en béton, et plus particulièrement les éléments préfabriqués en béton formé d'une matrice en béton incluant des billes de verre. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un tel élément et ses utilisations dans le domaine du bâtiment ou du génie civil. On connaît des éléments en béton formés d'une matrice en béton incluant des billes de verre dont au moins une partie desdites billes de verre fait saillie à la surface du béton, utilisés dans le domaine de la voirie, par exemple pour des marquages réfléchissants la lumière des phares de voitures. De tels éléments préfabriqués, connus notamment du document FR2371394, sont réalisés par mélange homogène des billes de verre à une composition comprenant du ciment Portland, de manière à former plusieurs dizaines de couches de billes, enrobées dans le ciment. Après durcissement de la matrice de mortier et démoulage, la partie supérieure est traitée à l'aide d'une solution acide pour libérer la couche supérieure des billes. Cependant, ces billes ne sont pas jointives, et au fil du temps, elles se déchaussent de l'élément préfabriqué. En outre, il est difficile de contrôler avec précision la profondeur d'attaque de la solution d'acide, et les billes risquent de n'être maintenues que par une très faible épaisseur de béton en surface de l'élément préfabriqué. Un but de la présente invention est donc cle pallier aux inconvénients des éléments en béton connus en proposant un élément préfabriqué en béton formé d'une matrice en béton incluant des billes de verre, au moins une partie desdites billes de verre faisant saillie à la surface du béton, dans lequel les billes de verre sont notamment maintenues fermement en place dans le béton. A cet effet l'élément préfabriqué selon l'invention est caractérisé en ce que les billes de verre, de préférence sphériques, disposées contiguës les unes par rapport aux autres, forment une couche unique de billes, dans laquelle les billes font saillie à la surface du béton d'une distance au plus égale au demi diamètre desdites billes. La disposition des billes contiguës les unes par rapport aux autres leur garantit une meilleure cohésion, et la présence d'une seule couche de billes de verre réduit le coût du matériau, sans modifier les propriétés physico-chimiques ni les propriétés mécaniques du béton. Selon des caractéristiques avantageuses de l'invention : ladite distance est de l'ordre du tiers du diamètre des dites billes ; le diamètre des billes de verre est compris entre 0,2 micromètres et 20 millimètres, de préférence entre 0,25 micromètres et 12 millimètres ; la matrice en béton comprend du béton fibré ultra hautes performances (norme BFUT), incluant par exemple des fibres métalliques ou en polypropylène . Ce béton peut être à faible porosité, par exemple de 10 à 13 %, de préférence inférieure à 3 %, afin notamment, de limiter sa corrosion. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé simple ne présentant pas les inconvénients de ceux de l'art antérieur. Il a été envisagé de disposer les billes de 10 verre en fond de moule. Cependant une des difficultés à résoudre est de disposer ces billes dans le fond du moule en les maintenant de manière à empêcher qu'elles ne remontent dans la matrice du béton au moment de la mise en place de ce dernier. A cet effet, le procédé selon la présente invention concerne un procédé de fabrication 15 par moulage d'un élément préfabriqué en béton, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : application, sur au moins une des parois, de préférence sur le fond, d'un moule d'une fine couche d'un liant de type colle ou latex, selon une épaisseur inférieure au demi diamètre des billes, 20 mise en place et positionnement des billes par pression sur la couche de liant, de manière à ce que les billes soient contiguës les unes par rapport aux autres et en contact avec la dite paroi du moule selon une couche de billes unique en contact avec ladite paroi, durcissement du liant, 25 - enlèvement du surplus des billes, c'est à dire des billes non retenues dans le liant durci et n'appartenant pas à ladite couche unique en contact avec la paroi, coulage du béton sur la couche unique de billes retenues dans le liant, durcissement du béton, démoulage de l'élément préfabriqué, élimination du liant résiduel de la surface de l'élément préfabriqué, recouvrant la couche de billes, de manière à laisser apparaître les billes de verre en saillie de la surface du béton. Selon un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, le liant est une colle à base aqueuse, par exemple du type sans solvant comme les colles utilisées classiquement dans le domaine des papiers peints ; dans ce cas l'étape d'élimination de la colle résiduelle de la surface de l'élément préfabriqué est de préférence effectuée par lavage à l'eau. Selon un deuxième mode de réalisation du procédé selon l'invention le liant est un latex, appliqué par exemple sous forme d'une solution ; dans ce cas, après durcissement, par exemple par séchage pour évaporer le solvant de la solution, l'étape d'élimination du latex résiduel, par exemple sous forme d'une pellicule, de la surface de l'élément préfabriqué est effectuée mécaniquement. L'élément préfabriqué tel que décrit ci-dessus peut trouver une utilisation intéressante, dans le domaine du bâtiment en tant que dalle, parement, ou mobilier urbain, ou dans le domaine du génie civil en tant que bordure de routes, bordure de quais, soubassement, pavé ou élément de signalisation, ou encore en architecture pour présenter des effets de scintillement. A titre d'exemple non limitatif : On applique par pulvérisation au fond clu moule d'une solution de latex pour former une fine couche (telle une pellicule) de latex d'environ 0,08 micromètres. Puis on compacte des billes de verre d'un diamètre de 0,25 micromètres dans cette couche. On laisse sécher une nuit pour durcir le latex et maintenir en place une couche unique des billes de verre, puis on enlève le surplus des billes. On coule ensuite une couche de béton BPUF de plusieurs centimètres. Après durcissement d'environ 8 h l'ensemble est démoulé. REVENDICATIONS1. Elément préfabriqué en béton formé d'une matrice en béton incluant des billes de verre, au moins une partie desdites billes de verre faisant saillie à la surface du béton, caractérisé en ce que les billes de verre, de préférence sphériques, disposées contiguës les unes par rapport aux autres, forment une couche unique de billes, dans laquelle les billes font saillie à la surface du béton d'une distance au plus égale au demi diamètre des dites billes. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la distance est de l'ordre du to tiers du diamètre desdites billes. 3. Elément selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le diamètre des billes est compris entre 0,2 micromètres et 20 millimètres, de préférence entre 0,25 micromètres et 12 millimètres. 4. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce 15 que la matrice en béton comprend du béton fibré ultra hautes performances (BFUT) 5. Procédé de fabrication par moulage d'un élément préfabriqué en béton selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : application, sur au moins une des parois, de préférence sur le fond, d'un moule 20 d'une fine couche d'un liant de type colle ou latex, selon une épaisseur inférieure au demi diamètre des billes, - mise en place et positionnement des billes par pression sur la couche de liant, de manière à ce que les billes soient contiguës les unes par rapport aux autres et en contact avec la dite paroi du moule selon une couche de billes unique en 25 contact avec ladite paroi, durcissement du liant, éventuellement enlèvement du surplus des billes, c'est à dire des billes non retenues dans le liant durci et n'appartenant pas à ladite couche unique en contact avec la paroi,coulage du béton sur la couche unique de billes retenues dans le liant, durcissement du béton, démoulage de l'élément préfabriqué, élimination du liant résiduel de la surface de l'élément préfabriqué, recouvrant 5 la couche de billes, de manière à laisser apparaître les billes de verre en saillie de la surface du béton. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le liant est une colle à base aqueuse. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'étape d'élimination de la 10 colle résiduelle de la surface de l'élément préfabriqué est effectuée par lavage à l'eau. 8. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le liant est un latex. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'étape d'élimination du latex résiduel de la surface de l'élément préfabriqué est effectuée mécaniquement. 10. Utilisation de l'élément préfabriqué selon l'une quelconque des revendications 1 à 15 4, dans le domaine du bâtiment en tant que dalle, parement, ou mobilier urbain, ou dans le domaine du génie civil en tant que bordure de routes, bordure de quais, soubassement, pavé ou élément de signalisation.