Brevet FR3065213A1 — publié le 20181019

Description -1- La présente invention a pour objet à titre de produit industriel nouveau un procédé de fabrication de béton d'argile ou de particules fines. On connaît déjà une manière ancestrale de produire du béton consistant à mélanger un liant minéral comme le ciment ou la chaux avec une charge minérale comme du gravier de carrière ou de roche, puis, de malaxer ce mélange avec de l'eau afin de le rendre fluide pour permettre ensuite de le manipuler aisément. Ce béton ainsi obtenu peut ensuite, entre autre, être coulé dans des coffrages ou projeté pour du crépissage ou moulé pour en faire des briques, 10 des tuiles, des tuyaux ou d'autres articles. Cette manière de produire le béton depuis l'antiquité est bien maîtrisée,et a fait ses preuves, notamment depuis l'invention du ciment de Portland. Cependant, et malgré les efforts constants et considérables de l'industrie cimentière en recherche et développement afin d'améliorer la 15 qualité des ciments et donc des bétons de toutes natures, il n'existe pas, jusqu'à présent, de moyens permettant de produire un béton dont le liant et en particulier le ciment, restitue tout son potentiel physico-chimique. Cette impossibilité provient du fait que la quantité optimum d'eau pour libérer tout le potentiel du ciment ou du liant ne doit pas dépasser un 20 certain seuil, or, ce seuil est très largement inférieur à la quantité d'eau nécessaire pour obtenir, ne serait-ce qu'un début de fluidité du béton et encore plus largement inférieur si la charge minérale en question est du sable fin, très fin, de l'argile, des cendres ou d'autres produits pulvérulents. Dans ce cadre, les fractions de plus grande taille sont là pour favoriser 25 inpérativement le malaxage, mais hélas, au détriment de la résistance optimum à l'écrasement du béton obtenu. Ce consensus est actuellement universellement respecté chez les producteurs de béton. Autrement dit, les bétons produits habituelement le sont en surcharge d'eau et l'inconvénient majeur qui en résulte est une résistance limitée à 30 l'écrasement. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient et se rapporte à un procédé de fabrication qui permet: de quantifier correctement la teneur en eau du béton, de mélanger de manière très intime les différents constituants du béton, 35 de produire du béton à partir de charges très fines comme des argiles, 36 et cela afin de libérer tout le potentiel physico-chimique du ciment. 3065213 - 2 - La présente invention sera bien comprise en se référant à la description ci-dessous et aux dessins annexés et dont: La figure 1 est un synoptique du cycle du procédé Ainsi, 5 a) on produit dans un mélangeur (1) une boue d'argile dont la siccité est de 300 grammes d'argile par litre de boue. b) on produit ensuite dans un autre mélangeur une boue de ciment (2) dont la siccité est également de 300 grammes de ciment par litre de boue. d) on introduit ensuite une part égale de boue de ciment et de boue 10 d'argile dans un mélangeur-malaxeur(3). e) on malaxe ensuite pendant quelques minutes le contenu de ce mélangeur-malaxeur. f) après ce malaxage, le-dit mélange de boue est transféré du mélangeur-malaxeur vers un séparateur solide-liquide (4) afin d'y 15 expurger une certaine quantité d'eau, pour ramener la siccité à une valeur souhaitée. g) une fois ladite siccité obtenue, ledit séparateur restitue un gâteau et celui-ci est alors être transformé pour différents usages. Selon l'usage choisi et la siccité désirée, ledit gâteau est ensuite dirigé 20 vers: h) une extrudeuse (5) qui produit différents types de profilés comme par exemple des linteaux, des traverses, des tuyaux, des poteaux et tous ces produits peuvent encore être repris afin de subir toutes sortes de transformations, 25 ou encore dirigé vers: I) une presse à mouler (6) par compression qui produit toutes sortes de pièces comme des encadrements de portes et de fenêtres ou encore de simples blocs, constituant une nouvelle matière première, pour de nouvelles applications dans l'industrie, étant donné que ce béton est 30 usinable avec les outils conventionnels pour le travail des métaux, ou encore dirigé vers: J) un granulateur (7) produisant des gravats pour les entreprises du bâtiment, des traveaux publics ou autres. Enfin, ces diférents produits sont encore, ou non, repris, afin d'y apporter 35 d'autres formes ou d'autres propriétés. 3065213 -3- La présente invention présente des avantages considérables, ainsi: La charge peut être autre chose que de l'argile d'un gisement ou de la boue issue du lavage du gravier dans les carrières. Il est aussi possible d'utiliser comme charge des cendres, des 5 scories, du mâchefer ou d'autres déchets inertes de l'industrie comme des copeaux de la sciure ou des résidus d'abrasion ou du traitement des terrils miniers. Les objets produits avec le présent béton peuvent aussi être armés comme un béton armé conventionnel. le présent béton a une très grande résistance à l'écrasement, ainsi, dans le cas d'un béton dont la charge est de la boue d'argile povenant du lavage du gravier et le liant du ciment de Portland, la résistance à l'écrasement sera sensiblement égale celle d'un béton conventionnel mais il sera deux fois plus léger, ou à égalité de poids, il sera deux fois plus résistant à l'écrasement, qu'un béton conventionnel. La densité du présent béton est d'environ la moitié de celle d'un béton conventionnel. La présente description n'est pas limitative et l'on peut y apporter de nombreuses modifications sans pour autant sortir de son champs d'application. Ainsi, les proportions des constituants peuvent être différentes de celles mentionnées plus haut. Il est aussi possible d'utiliser toutes sortes de liants autres que le ciment, qu'ils soi d'origine minérale ou organique et peuvent aussi être de la chaux, ou du plâtre. Le moyen d'expurgation de l'eau peut être réalisé par toutes sortes de séparateurs, tel un séparateur centrifuge, un filtre presse ou un filtre à bande. Encore, une étape e-2 supplémentaire peut être ajoutée au cycle, à savoir: la boue restituée par le mélangeur-malaxeur (3) est introduite dans un décanteur (3B) et celui-ci réstitue ensuite cette boue devenue plus lourde dans un malaxeur (3C) pour d'homogénéisation. L'introduction de cette étape permet d'alléger la puissance du séparateur solide-liquide (4). et de réduire l'investissement pour le 37 présent procédé. REVENDICATIONS1) Procédé de fabrication original pour un béton composé de fines, d'un liant et d'eau, caractérisé en ce que : - on produit séparément une première boue de fines (1) et une deuxième boue de liants (2), - puis on mélange ces deux boues (3), - on expurge ensuite une certaine quantité d'eau dudit mélange (4) afin de produire un gâteau, la boue de fines étant une boue d'argile et la boue de liant étant une boue de ciment. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - l'un des moyens pour réaliser ladite expurgation est un séparateur solide-liquide tel qu'un séparateur centrifuge, un filtre-presse ou un filtre à bande, - ledit gâteau est repris une première fois par une extrudeuse (5), ou une presse (6), ou un granulateur (7), - et lesdits produits ainsi repris le sont encore une deuxième fois (8) afin de leur conférer encore différentes autres formes ou d'autres propriétés. 3) Procédé selon les revendications précédentes, comportant encore deux étapes supplémentaires dans lesquelles la boue restituée par le mélangeur-malaxeur (3) est introduite dans un décanteur (BB) puis dans un malaxeur (3G) avant d'être dirigée vers le séparateur solide-liquide (4).