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"Perfectionnements aux matériaux de construction et à leurs procédés de fabrication"
La présente invention se rapporte à un matériau de construction et à son procédé de fabri- cation et en particulier à un produit cimentaire comprimé rendu dense et renforcé, ce produit comportant un grand nombre de cellules ou de cavités
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le produit cellulaire est rendu soli- daire d'une partie dense non cellulaire comportant des matériaux de même nature. que le produit cellulai re et susceptibles, par conséquent-, de réagir inden- tiquement avec audit produit cellulaire sous l'effet des variations se produisant dans le milieu envi. ronnant ,
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On a déjà fabriqué jusqu'ici un produit cimentaire à cellules.
Ainsi, on mélangeait du naphtalène granulaire avec du ciment;Portland, avec du sable et avec de l'aaao on moulait le mélange ainsi obtenu,- on le laissait prendre en masse et on enlevait ensuite le naphtalène par fusion et par volatâisation. Les tentatives faites en vue d'ob- ? tenir un produit ayant une grande quantité de vides ou de cavités avaient pour effet d'affaiblir le produit qui devenait ainsi cassant.
Un des objets de l'invention consiste dans un matériau de construction et dans son procédé de fabrication conformément auquel on obtient des éléments finis d'un poids léger mais suffisamment solides pour résister à des charges élevées, alors même que ces charges sont supportées par des pièces de grandes dimensions écartées à une certaine distan- ce les unes des autres, éléments finis résistant au feu et à la chaleur, se comportant comme un isolant thermique et pouvant également absorber le son.
D'autres buts et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description.
Sur le dessin annexé on a représenté à titre d'exemple un certain nombre de modes de réa- lisation de l'invention.
La figure 1 est une vue de côté d'un élément comportant une matière cimentaire comprimée rendue plus dense et renforcée, cette matière conte- nant des particules d'une matière de remplissage destinées à abaisser la densité de l'élément;
La figure 2 est une vue en perspective d'un matériau servant d'isolant thermique ou d'absor-
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beur de sonset comportant un grand nombre de cavités ou cellules à la suite de l'élimination de la matière de remplissage du mode de réalisation montra sur la figure 1;
La figure 3 est une vue de côté d'un noyau cellulaire du type montré sur la figure 2 renduCsolidaire sur ses faces opposées de couches d'un revêtement dense;
La figure 4 est une vue en perspective d'un mode de réalisation de l'invention dans lequel une couche de revêtement dense rendue solidaire de l'élément est perforée de manière à permettre de transmettre le son incident, cette couche faisant partie intégrante du noyau en matière cellulaire absorbant le son;
La figure 5 est une vue de côté d'une variante dans laquelle les éléments cellulaires du type montré sur la figure 2 sont rendus solidaires de part et d'autre d'une couche de matière dense, cette matière dense se trouvant à l'intérieur de l'élément fini.
Sur toutes ces figures, Les.mêmes parties du matériau sont désignées par les mêmes chiffres de référence.
Ainsi, on a désigné par 1 la matière cellulaire ayant de préférence la forme d'une feuille et comportant un mélange 2, comprimé, et rendu danse, d'une matière cimentaire et d'une matière fibreuse de renforcement. La matière cimentaire telle qu'elle a été utilisée au début est susceptible de prendre en masse à la température ambiante, Le ciment le plus approprié à ce but est donc un ciment hydrau- lique. 'On peut utiliser des matières du genre du
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ciment à base d'oxychlorure de magnésium, d'aluminate de calcium (désigné quelquefois par le terme ciment fondu*, ou "ciment Lumnite") ou bien du ciment de
Portland. Ce dernier constitue la matière cimentaire qu'on préfère à l'heure actuelle.
La matière fibreuse utilisée est, de préférence, incombustible et aussi résistante à la chaleur, c'est-à-dire qu'elle n'est pas susceptible de se décomposer par carbonisation ou de toute autre façon lorsqu'on la soumet à des températures modé- rément élevées, de l'ordre de 350 à 400 0.
De plus, les fibres sont, de préférence, inorganiques et susceptibles de s'associer intimement et de s'accrocher au ciment dans le procédé décrit.
On recommande particulièrement des fibres d'amiante constituées par des faisceaux de fibres individuelles allongées délimitant des interstices entre les ex- trémités de ces fibres ou en tous autres points appro- priés ou bien présentant des inégalités de surface susceptibles de recevoir du ciment. La Société demanderesse a xxxx utilisé avantageusement du chrysolite du Canada (variété d'amiantes), la variété utilisée étant constituée par des fibres courtes. Aux essais ordinaires de tamisage 100%de cette cette passaient -à travers un tamids à 2,5 mailles par cm3; elle ne passait que dans la proportion de
57% à travers un tamis de 10 mailles par cm2.
Dans le mode de réalisation montré sur la figure 1,la matière de remplissage 3 destinée à réduire la densité de l'élément de construction est distribuée dans l'ensemble formé par le produit cimentaire et par la matière fibreuse sous forme de particules séparées qui, dans la forme d'exécution
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préféréede l'invention, sont éliminées ensuite; on obtient ainsi un produit fini comportant un grand nombre de cellules ou cavitéa 4 de forme et de di- , mensions correspondant à cellesdes espaces qu'oc- cupaient primitivement les parties de matière de remplissage .
Ces cellules peuvent être réparties d'une façon plus ou moins régulière dans la masse de l'élément. Elles peuvent avoir chacune des di- mensions relativement faibles, c'est-àdire des dimensions assez faibles pour que l'élément se com- porte comme isolant thermique parfait. Elles peu- vent encore communiquer les unes avec les autres par exemple par des interstices ou pores perméables au son, de manière que l'élément de construction puisse absorber le son. On peut obtenir des évidements ou cavités de forme appropriée en utilisant des matières ' de remplissage sous formes diverses, soit sous forme de boules, de cristaux, de tiges, etc.. On a utilisé avantageusement des fractions de cristaux.
La matière destinée à réduire la densité de l'élément de construction est constituée de pré- férence par un corps solide qui peut être réduit en granules ou boules et qui résiste à la compression (c'est-à-dire qu'il ne subit pas de modifications sensibles de forme ou de volume sous l'action de la compression). Si cette matière de remplissage est destinée à être éliminée de l'élément de construc- tion fini, elle doit être choisie de manière que son élimination n'ait pas pour résultat un affai- blissement sérieux de l'élément dans lequel elle est noyée.
Ainsi, la matière de remplissage doit -pouvoir' être éliminée soit par dissolution dans un solvant
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n'attaquant pas le ciment ou la matière fibreuse, soit par fusion et (ou) par volatilisation à une température inférieure à celle qui serait de nature à déterminer un affaiblissement excessif du reste de l'élément. On peut utiliser comme matière de remplissage susceptible d'être éliminée, de la naphta- line granulée, de la paraffine, du para-dichloro- benzène et d'autres matières analogues qui fondent et sont volatiles en présence de la vapeur d'eau.
Pour éviter la fusion prématurée, on peut utiliser de la paraffine, un brai dur ou de la glace pilée à une température sensiblement inférieure à 0 C. et on élimine ensuite ces matières par fusion et par évacuation, de l'élément, du fluide résultant.
Lorsque le solvant est constitué par de l'eau on peut utiliser comme matières de remplissage amovibles des cristaux,de; sel, du nitrate de sodium et du chlorure de potassium ou d'autres composés 'tirés
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solubles dans 1 ' eau. µet qui ne provo- quent aucun trouble sérieux sur les autres ingrédients en présence. Il est préférable toutefois d'utiliser des matières de remplissage susceptibles d'être éli- culier minées par % volatilisation, en parti/, en raison du fait que les vapeurs résultant de la volatilisation forment, lors de leur échappement, des passages faisant communiquer les unes avec les autres les ca- vités de l'élément et qui sont susceptibles d'absor- ber le son.
L'élément léger comportant les cellules ou cavités qui résultent de l'élimination de la ma- tière de remplissage destinée à abaisser la densité de l'élément peut être muni d'une couche dense 5 de revêtement- Cette couche de revêtement peut être constituée par des matières de même nature, mais il
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n'est pas nécessaire que ces matières soient prises dans les mêmes proportions que dans l'élément léger.
Dans le mode de réalisation montré sur la figure 5, on peut aménager une couche dense infe- rieure ou médiane quk est faite en matière de même nature et qui est rendue solidaire sur ses deux faces opposées de deux feuilles respectives d'élément léger. La couche de revêtement peut être munie de perforations susceptibles de recevoir les ondes sonorea incidentes. Comme on l'a montré sur la figure 4, ces couches de revêtement peuvent com- porter des orifices dont le diamètre est d'environ Or;005, tandis que leurs centres sont écartés les uns des autres de 0,012 environ.
A l'heure actuelle, on fabrique et on utilise couramment un produit comportant un mélange de ciment,. de Portland et de fibres d'amiante qui a été comprimé, rendu dense et qui a pris ensuite, Lors de la, fabrication d'un tel produit on mélange du ciment de Portland avec des fibres d'amiante en proportions à peu près égales en poids et avec une quantité suffisante d'eau pour former un magma coulant librement. Ce magma.peut nêtre versé ensuite dans le sommier d'une presse hy-
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idraulique/0n > abaisse ensuite un plateau relié convenablement au piston de la presse, de rois manière à l'amener à la partie supérieure du magma.
On donne ainsi au magma, la forme d'une feuille. L'ex ces d'eau en est enlevé- et est refoulé à travers dans le le fond filtrant sommie xxxx de la presse. et la matière est comprimée manière à la rendre. plus dense et plus résistante. La feuille de densité accrue qu'on.obtient à la suite de cette opération est alors enlevée de la presse. On peut l'enlever
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en écartant les parois du moule, en faisant remonter le plateau du moule auquel la feuille a adhéré sous l'effet de l'aspiration. On supprime cette aspira- tion sur un' bord de la feuille enladétace sur nt une petite partie de sa surface et on laissa la feuille tomber sur un support. On laisse la feuille au repos afin qu'elle prenne.
Ce procédé peut subir des modifications en vue de permettre l'obtention des produits établis conformément à la présente invention, ainsi qu'on le montrera dans les exemples suivants :
Exemple 1
Dans cet exemple et qu cours de tout l'expose qui va suivre toutes les proportions sont données en poids.
Lorsqu'on ne désire pas donner à l'élément de construction la propriété a'absorber le son on peut fabriquer le matériau du type montré sur la figure 1 en formant un mélange de 25 parties de fibres d'amiante, de 75 parties de ciment de Portland, de 186 parties de matière de remplissage en pierre ponce granulée - ce qui correspond à 65% environ du poids total du mélange de produits secs - et d'une quantité suffisante d'eau pour obtenir un magma coulant libre- ment. Le magma est versé ensuite dans le sommier d'une presse hydraulique à fond filtrant. La quantité de magma versé dans la presse doit être suffisante pcur qu'on puisse obtenir une feuille finie d'épais- seur désirée. On applique ensuite une pression à la couche de matière placée sur le sommier de la presse, en se servant par exemple d'un plateau en acier.
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Sous l'effet de la pression appliquée, le magma est moulé et comprimé, avec élimination d'eau. On augmente ensuite la pression jusqu'au moment où elle atteint une valeur très élevée, soit celle de 150 kg/cm2 en fin d'opération. A ce moment la feuille est comprimée et rendue dense à un degré élevé; son épaisseur peut être 1/3 environ de celle que présentait la couche de magma avant la compression. La feuille rendue ainsi dense est enlevée de la presse et on la laisse au repos jusqu,:'au moment où le ciment aura durci,c'est-à- dire pendant trente jours. Les feuilles dures qu'on obtient à la suite de ces opérations sont coupées aux dimensions exactes désirées.
On peut remplacer la pierre ponce par d'autres matières granulées poreuses, ou légères qui résistent a compression.
Exemple Il
Lors de la fabrication d'un matériau absor- bant le son, matériau qui constitue le mode de réalisa- tion préféré de'l'invention, on prépare une feuille de la façon décrite dans l'exemple I, sauf qu'au lieu de pierre ponce on utilise, comme matières de remplissage ' 186 parties de paraffine granulée et que la feuille de densité accrue qu'on obtient à la suite de la com- pression est soumise à un traitement, en vue d'éliminer la naphtaline.
L'élimination de la matière de remplissage peut être effectuée dès que le ciment a commencé à prendre dans la feuille; on procède à cette élimina- tion en soumettant la feuille à une température élevée en vue de faire fondre et (ou) volatiliser ladite ma- tière.
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Ainsi la naphtaline peut être élimines en maintenant la feuille à une température sensible- ment inférieure au point de fusion de la naphtaline, jusqu'à ce que la majeure partie de cette dernière s'écoule ou s'égoutte de la feuille ; onfait monter ensuite la température à un point auquel la naphtaline restante se volatilise rapidement. La naphtaline peut être volatilisée, par exemple, par chauffage dans un courant de vapeur saturée à une pression de 7 kg/cm (cette volatilisation est accompagnée d'une prise accélérée du ciment contenu dans la feuille) ou dans un courant de vapeur surchauffée de gaz de carneaux, ou de fluides analogues.
On a obtenu des résultats très satisfaisants dans le cas où la période de prise initiale du ciment aux températures ordinai- res était suivie d'une prise accélérée de 20 à 24 heu- res environ dans une atmosphère de vapeur saturée et à une pression de 7 kg. par cm2 ou un peu plus.
Au cours de cette période, la prise du ciment est pra- tiquement terminée. Après le traitement à l'aide de vapeur saturée dont il vient d'être parlé, la naphta- line qui reste encore dans le produit est éliminée par chauffaga de ce dernier avec de la vapeur surchauf- fée, de préférence en vue de le porter à une tempéra- ture sensiblement supérieure au point de fusion de la naphtaline et, par exemple, à la température de 230 C environ.
La prise initiale suivie de l'élimina- tion de naphtaline de la manière ci-dessus indiquée permet d'obtenir un produit comportant des pores qui communiquent les uns avec les autres à un degré élevé.
Un tel produit est plus efficace,quant à l'absorption du son, qu'un produit préparé conformément à un procédé
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similaire comportant une période de prise initiale plus longue et la formation d'un produit très rigide avant qu'il soit procédé à l'élimination de la naphta- line.
Exemple III
On fait un mélange de ciment da Portland et de fibres, d'amiante, de préférence dans la propor tion de 65-70 parties de ciment pour 35-30 parties de fibres et on y ajoute de l'eau pour former un magna coulant librement. Ce magna est mis sous forme d'une couche dans le sommier d'une presse hydraulique à fond filtrant, comme on l'a exposé précédemment. La couche de magma est couverte d'un treillis ou d'un fond de tamis, ou bien elle est pourvue d'un autre dispositif pour briser le vide dans le but qui sera exposé dans les lignes suivantes.
Cette couche de magma- est alors comprimée légèrement par exemple par un plateau du type décrit ci-dessus, de manière à former une feuille plus ou moins compacte, c'est-à-dire qu'elle soit suffisamment ferme pour ne garder que difficilement l'empreinte du doigt. On cesse alors de la comprimer. La pression, jusqu'au moment auquel cesse la compression, peut être de l'ordre de 3,5 à 7 kg/cm2 Avec une telle compression modérée on obtient une feuille susceptible de filtrer l'eau, au cours des opérations ultérieures, On enlève ensuite le plateau compresseur, par exemple, en le soulevant, opération au cours de laquelle le tamis brise le vide entre la feuille et le plateau compresseur et oblige la feuille à rester en position sur le sommier,de la pressa.
Le fond du tamis ou autre dispositif analogue
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pour briser le vide est enlevé ensuite. On applique alors sur cette feuille une couche de matière du type décrit dans l'exemple I ou dans l'exemple II, et de préférence celle du deuxième exemple. Cette couche peut se présenter sous la forme d'un magma aqueux coulant librement et contenant 75 parties de ciment de ]Portland, 25 parties de fibres d'amiante et 186 parties de naphtaline. Comme la matière cimentaire et le liquide (eau) de la feuille primitive sont de même nature que les constituants de la couche appliquée sur cette feuille, la matière cimentaire de ladite couche est miscible avec delle de la feuille et en devient solidaire.
D'autre part, la feuille formée préalablement est suffisamment compacte et ferme pour garder à peu près sa forme, lorsque la couche de matièr< additionnelle est placée sur ladite feuille.
On comprime à nouveau, en opérant comme précédemment, sauf que la pression est accrue dans des pas proportions considérables, c'est-à-dire qu'elle est portée à 150 kg/cm2
Lorsque l'eau a pratiquement cessé de s'é- goutter de la feuille combinée avec la couche addition- nelle, le produit est enlevé de la presse et on le laisse au repos jusqu'à la prise initiale du ciment, contenu dans ledit produit, c'est-à-dire pendant sept à 24 heures. On soumet ensuite le produit au traite- ment décrit dans l'exemple II, y compris le traitement à la vapeur d'eau, en vue d'éliminer la matière de remplissage,qui est volatile,et de parfaire la prise du ciment dans le produit.
Exemple IV
On effectue les opérations décrites dans
1 exemple III, sauf vertaines/modifications permettant
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d'obtenir un produit qui comporte une couche de revote- ment dense reliée à chaque face du noyau en matière poreuse.
Ainsi, on forme,par compression modérée, une feuille initiale de fibres d'amiante, de ciment de Portland et d'eau et on dispose sur cette feuille, par compression, une-couche de ciment de Portland, de fibres d'amiante, de naphtaline et d'eau, dans les conditions exposées dans l'exemple III,/Cette seule différence qu'une toile métallique disposée au voi- sinage du plateau compresseur, à titre de dispositif destiné à briser le vide, est utilisée lors de la compression de la deuxième couche, de même qua cela.
a été fait pour la feuille initiale et la compression finale est réalisée de faon à maintenir le produit composite (formé par la feuille et ladite couche) en état de permettre la filtration de l'eau, c'est-à- dire que la compression se fait a une pression de 3 12, à 7 kg. par cm2, La plateau de la presse est enlevé, de même que la toile métallique.
On applique alors sur la partie supérieure de la couche contenant de la naphtaline un magma analogue à celui qui a été utilisé lors de la formation de la feuille initiale du produit composite, c'est-à-dire qu'on applique un mélange humide de ciment de Portland. et de:; fibres d'aminante, dans des proportions à peu près égales, e tout est comprimé ensuite à une pression finale de 150 kg. par cm, en vue d'éliminer l'excès d'eau et d'obtenir ainsi un produit composite forte- ment comprimé. et dense.
Lorsque la compression est terminée, le produit composite est mis au repos, en vue d'augmenter sa résistance initiale, après quoi il est soumis à un
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traitement tel que celui décrit dans l'exemple II pour éliminer la naphtaline. Ainsi, le produit com- posite peut être maintenu à une température supérieure au point de fusion de la naphtaline. Il en résulte qu'une grande partie, souvent 2/3 environ de la quan- tité totale de naphtaline utilisée, s'écoule à l'état libre du produit en question. Lorsque la récupération de la naphtaline à l'état libre se ralentit notable- ment, on augmente la température pour volatiliser le reste de la naphtaline. A cet effet, on peut utiliser avantageusement un courant de vapeur saturée à une pression de 7 kg/. par cm2 ou plus.
Lorsque la naph- taline a été éliminée,.px il reste un élément de cons- truction comprenant une partie cellulaire, ou noyau et une matière de revêtement solide et dense, soli- daire des deux faces opposees de ladite partie cel- lulaire. Comme toutes les parties de l'élément con- tiennent des matières de même nature, les diverses parties sont susceptibles d'adhérer les unes aux autres, dans des conditions variables d'un cas à l'autre, malgré la rigidité de la matière constituant le noyau et les couches de revêtement.
Exemple V
Un produit composite, susceptible d'absor- ber le son qui frappe l'une ou l'autre de ses deux faces, sans le transmettre, produit du type montré sur la figure 5, est fabriqué eonformément à un procédé quelque peu analogue à celui décrit dans l'e- xemple IV, sauf que les couches extérieures du pro- duit sont faites en une matière de remplissage amovi- ble qui est éliminée ensuite,.tandis que la couche intérieure ou le noyau est fait en une matière qui
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reste compacte dans le produit fini et constitue une barrière imperméable au son. Dans un tel produit la
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partie du. son frappant 49=bjt-/1 >une des faces., par- tiew du sonabsorbée par celle-ci, est réfléchie for- tement par ladite barrière.
Si la barrière est mise en vibration par le son incident, le son émis par la dite barrière est absorbé à un degré sensible par les deux faces absorbant le son, faces à travers les. quelles le son passe avant qu'il aboutisse à l'oreille d'un observateur. L'élément de construction convient donc particulièrement dans le cas où il s'agit d'en- pécher la transmission du son.
Un magna comprenant du xxxx de Portland, des fibres d'amiante, de la naphtaline et de l'eau, est comprimé modérément dans le sommier d'une presse en vue de former une feuille;sur cette feuille on forme par compression modérée une couche d'un mélange de ciment de Portland, de fibre d'amiante et d'eau, couche qui est rendue solidaire de la feuïlle précitée, On foxme ensuite sur cette couche une feuille semblable ; à la première feuille contenant de la naphtaline. Le tout est alors comprimé fortement et rendu dense; il est soumis ensuite à un traitement décrit précédemment, en vue d'obtenir la prise du ciment, et aussi l'élimina- tion de la naphtaline.
Un tel produit peut être muni de couches de revétement extérieur qui en fassent partie intégran- te, ces couches étant constituées par du ciment de Portland et par des fibres d'amiante. Lesdits rêve'* tement peuvementpas être perforés, lorsqu'on ne désire pas obtenir l'absorption du son; ils sont, au contraire, perforés. s'il s'agit d'utiliser les propriétés, que pos- sède le produit d'absorber le son,
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Exemple VI
Dans cette variante de l'invention, on rend perméable au son une couche de revêtement dense, solidaire du matériau comportant des cellules communiquant les unes avec les autres.
A cet effet, on peut pratiquer dans la couche de revêtement dense (voir figure 4) de petits orifices Titres rapprochés les uns des autres.De tels orifices peuvent être obtenus par perçage de part en part , par découpage de la couche de revêtement, ou de toute autre manière appropriée dès que l'élément composite a pris.
I1 est bien entendu qu'on peut utiliser divers genres d'orifices susceptibles de recevoir le son ; peut, par exemple, se servir d'orifices disposés de manière à former un motif ornamental ou des dessins.
Exemple VII
On fait un mélange sous forme d'un magna.humide contenant du ciment de Portland, des fibres d'amiante courtes, une matière de remplissage constituée par du sel gemme granulé et de l'eau. On peut, par exem- ple, adopter les proportions suivantes
20 à 55 parties de fibres d'amiante;
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<tb> 80 <SEP> à <SEP> 45 <SEP> ' <SEP> de <SEP> ciment <SEP>
<tb>
<tb> et <SEP> 50 <SEP> à <SEP> 100 <SEP> " <SEP> de <SEP> sel
<tb>
Avant que l'eau dissolve notablement le sel, on donne rapidement au magma la forme d'une feuille et on le comprime fortement dans un moule à fond filtrant, comme on l'a décrit précédemment.
Dès que la compression a été terminée et que le magna; a été rendu dense, on ouvre la presse, on enlève la feuille du moule par tout moyen approprié par exemple en faisant remonter le plateau en aciér
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de la presse avec la feuille qui y/adhéré, en brisant l'aspiration et en laissant choir la feuille sur un support convenable. On laisse alors prendre le ciment contenu dans la feuille, par exemple pendant un à deux jours, après quoi on le laisse durcir., Dès que le durcissement est terminé, ou' de préférence simulta- nément avec ce durcissement, la matière de remplissage est éliminée.
A cet effet, la feuille contenant des granules de sel gemme est lavée avec de l'eau amenée en plusieurs fois on de manière continue, de façon que sensiblement toute la quantité de sel soit dis- soute et éliminée et que le ciment de Portland dur- cisse définitivement et qu'il soit exempt de sel.
De manière générale, lorsqu'on utilise une matière de remplissage constituée par une matière. susceptible d'être dissoute par un solvant, la feuille après sa prise, peut être traitée avec un solvant, en vue d'éliminer par dissolution la matière de remplis-' sage. Une matière de remplissage organique insoluble dans l'eau peut, par exemple, être éliminée par dis- solution d'une feuille durcie et séchée en trempant de façon continue et pendant un temps assez long la dite feuille dans plusieurs bains d'un solvant de la matière de remplissage,
Si la matière de remplissage utilisée est de nature telle qu'elle puisse être enlevée facilement par chauffage, par exemple lorsqu'on substitue au sel, dans le mode de réalisation décrit ciessus, de la paraffine utilisée comme matière de remplissage, la feuille,
après sa prise, peut être maintenue à une température supérieure au point de fusion de la pa- raffine, jusqu'à ce que la paraffine se liquéfie et
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qu'elle cesse de s'écouler ou de s'égouter sensiblement de la feuille.
ExempleVIII
Des couches obtenues séparément par filtra- tion dans une presse hydraulique telles qu'elles sont décrites dans les exemples 1 àVI peuvent être combi- nées dans certaines applications dans lesquelles il n'est pas essentiel d'avoir un élément de construction fait en une seule pièce du type qui vient d'être décrit et où il n'est pas nécessaire de fondre les zones de contact. A cet effet, les feuilles établies et compri- mées séparément,dont une ou plusieurs comportent de la matière de remplissage, tandis que les autres n'en comportent pas, peuvent être placées ensemble par couples avant que les feuilles soient prises, une couche mince de ciment ayant été appliquée au préalable xxxx sur les surfaces venant en contact, après quoi les feuilles sont pressées fortement l'une contre l'autre.
On laisse le produit composé ainsi obtenu au repos, jusqu'à ce que le ciment.dans la couche de cimentation et dans les feuilles elles-mêmes,ait pris suffisamment pour permettre le maniement dudit produit. La matière de remplissage est éliminée, le cas échéant, et on laisse le ciment prendre de façon définitive.
A titre de couche de cimentation décrite ci-dessus, on peut utiliser un magma aqueux épais,de matières inorganiques telles que le ciment de Portland, ou le ciment à base d'oxychlorure de magnésium,
Dans les applications dans lesquelles il n'est pas nécessaire d'obtenir une résistance à la chaleur et au feu, la couche de cimentation peut être constituée en grande partie par un adhésif organique tel que la caséine, un produit de condensation des
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phénols aldéhydes résineux, l'asphalte et autres pro- duits analogues.
Les produits obtenus conformément à la présente invention comportent centaines caractéristi- ques qui viennent s'ajouter à celles mentionnées pré- cédemment.
La matière cellulaire obtenue par utili- sation, avec élimination consécutive.d'une matière de remplissage du type de la naphtaline ou de la paraffine par exemple, est solide et rigide malrgé la présence des cellules correspondant à plus de la moi- tié du volume d'eau de ladite matière, c'est-à-dire à 75-900% de ce volume. Elle a une densité faible de l'ordre de 288 à 481 kg. par m3, Le coefficient de compression'est approximativement de 7 à 55 kg/cm2.
Les propriétés du produit dépendront quan- titativement en partie des détails du mode de prépa- ration et des proportions des matières utilisées.
Ainsi, il faut attribuer une certaine importance aux dimensiçns des particules des matières de remplissage
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us9a tiblox d'8tre diinindes,matiùros qu'on incorpore au début dans le mélange et qu'on élimine ensuite.
Ainsi, par exemple, pour une proportion déterminée de naphtaline utilisée, les dimensions réduites des particules favorisent l'augmentation de l'isolement thermique du produit final, mais di- r minuent, par contre, la résistance à la traction.
Au contraire, on obtient un isolement moins efficace et une plus grande résistance à la traction lorsque les particules de naphtaline sont plus grandes.
Compte tenu de ce fait, on peut choisir une échelle de dimensions des particules de naphtaline qui convient aux exigences dans chaque cas particulier. Pour éviter
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la formation d'une matière poreuse peu insistante et ayant un pouvoir d'absorption prononcé pour l'eau, les particules de naphtaline doivent être suffisamment grandes pour laisser, après leur élimination du pro- duit obtenu, des cellules individuelles de dimensions convenables.
.Pour obtenir de telles cellules, la demande- resse utilise avantageusement des particules de naph- taline dont plus de la moitié en poids passe à travers un tamis de 15 mailles par cm2.
Les résultats d'un essai de tamisage ordi- naire d'un naphtalène granulaire utilisé par la de- manderesse étaient les suivants :
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<tb> Mailles <SEP> du <SEP> tamis <SEP> Pourcentage <SEP> en <SEP> poids <SEP> des
<tb>
<tb>
<tb> par <SEP> cm2 <SEP> particules <SEP> retenues <SEP>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 30,4 <SEP> 50
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 62 <SEP> 13
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 248 <SEP> 20
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 558 <SEP> 8
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 99% <SEP> 3
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> 1,535 <SEP> 3
<tb>
3 % des granules ont passé à travers un tamis de 1535 mailles par cm2.
Dans le produit fini du tybe absorbant le son, les nombreuses cellules correspondant approxi- mativement aux espaces ayant été occupés par la ma- tière de remplissage qui y a été incorporée pri- mitivement pour en tre éliminée ensuite à l'état flui- de, c'est-à-dire à l'état de liquide ou de vapeur, communiquent les unes avec les autres à l'aide des pores qui correspondent aux canaux d'échappement du fluide.
Les proportions .....
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de matières de remplissage peuvent varier d'un cas à l'autre; ainsi dans la fabrication des matières cel- lulaires ou du noyau du produit final, on peut utiliser
25 à 85 parties et de préférence 50 à 75 parties environ en poids de naphtaline pour 100 parties en poids à l'état sec du mélange qui est constitué par de la naphtaline, par du ciment de Portland et. par de la fibre.
La proportion de matières de remplissage éliminables utilisée x a uneffet décisif sur les pro- priétés du produit dont ladite matière de remplissage est éliminée en dernier lieu, En effet, la proportion de naphtaline utilisée au début avait la propriété d'absorber le son, cette absorption du son augmentant avec la proportion de naphtaline qui doit restendans les limites indiquées précédemment. On a obtenu des capacités d'absorption du son de l'ordre de 85%.
Lorsqu'un élément de construction du type décrit est chargé d'un poids lourd, il se produit un/ faible fléchissement avant la rupture de l'élément.
Ce faible fléchissement est déterminé par la compres sionde la couche de revêtement sur laquelle repose la charge et par l'effet de traction qui s'exerce sur le revêtement de la face opposée de l'élément. Comme les matières composites constituées par du ciment de Pore tland et par des fibres d'amiante résistent plus à la compression qu'à la traction, la couche de revêtement de l'élément qui est soumise à latraction se rompra, de manière générale, avant la rupture de l'autre couche de revetement:
Pour parer à cetre possibilité de rup- ture sous l'action de la traction, l'élément établi conformément à l'invention peut être muni d'une couche de matière de revêtement dont l'épaisseur sur la face
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devant être soumise à la traction, lorsque l'élément est chargé, est de deux à cinq fois plus grande que sur l'autre face. Toutefois, au point de vue de la réduction au minimum du gauchissement de l'élément placé dans des conditions variables telles que les variations de l'humidité de l'air en contact avec l'élément, il est désirable que les couches de revê- tement des faces opposées aient la même épaisseur,de même qu'une composition identique.
Les proportions respectives de la matière cimentaire et de la matière fibreuse peuvent varier dans certaines limites. Ainsi, la proportion de fibres dans la matière formant le noyau ou,.dans la matière de faible poids peut varier entre 10% et 75%, de préférence entre 25 et 40% du poids du mélange de fibre et de ciment. Pour les couches de revêtement qui sont denses et très résistantes, on a utilisé une quantité un peu plus élevée de fibres,soit 30 à 75% et, de préférence, 50% environ du poids du mélange de fibres et de ciment.
Quoique l'invention ne soit pas 1 imitée à xx une théorie quelconque, ou.une explication quelconque des résultats obtenus, on peut dire que la filtration de l'eau à travers la matière composite sous pression, au cours de la fabrication, ainsi qu'on l'a expliqué en particulier dans les exemples III et VII.est d'une très grande importance. Cette filtration permet d'u- tiliser au début des magnas très humides et dont le moulage est très aisé ; elle facilite,de plus,la liaison intérieure des couches Voisines. De plus, la filtration a pour effet de transporter de fines particules de ciment d'une couche dans les pores d'une autre
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couche, avec élimination sensible des plans de démarè cation entre le ciment d'une couche et celui de la couche voisine; les pores de contact se trouvent ainsi confondus.
Enfin, la compression a pour effet d'é- liminer une grande quantité d'eau.
Compte tenu de ces considérations, on peut appliquer une variante du procédé tel qu'il est décrit dans les exemples précités. Ainsi, les produits peu- vent être fabriqués par la mise en oeuvre d'un procédé dans lequel on se sert d'une machine du genre des machines à fabriquer du carton Dans ce procédé, on prépare de la pâte à papier comprenant du ciment de Portland et des fibres d'amiante se trouvant en sus- pension dans un grand volume d'eau. Le ciment et les fibres sont recueillis sous forme de feutre et ce feutre est transmis continuellement et de manière usuelle aux tambours récepteurs d'une machine à fabri- quer le carton.
Lorsque le feutre a atteint sur le tambour l'épaisseur désirée il est combiné avec un feutre obtenu de lanière analogue et constitué par une pâte à papier contenant une matière de remplissage
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éliminable @, telle que la naphtaline, en plus des ingré- dients ci-dessus mentionnés.
On peut aussi appliquer sur les deux couches de feutre une troisième couche semblable à la première, en vue de former un produit composite comportant un noyau, ou âme, contenant de la naphtaline (ou une autre matière de remplissage sus- ceptible d'être éliminée) et des couches de revê- tement extérieur ne comportant pas de telle manière de rempli,ssage. Le tout peut être comprimé fortement à la pression de 150 kg. par cm, en vue de solidari- ser les diverses couches,de les rendre compactes et d'enlever l'excès d'eau par filtration. On peut
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laisser prendre le produit et le/soumettre à un traie tement en vue d'éliminer la naphtaline.
Les diverses couches peuvent être solida- risées les unes avec les autres, soit sur le tambour de la machine à fabriquer la carte, par exemple en changeant la matière de la pâte à papier fournie à la machine, soit après que les couches individuelles ont été enlevées du tambour et ont été dressées de manière à former des plaques.
Au cours de l'opération de filtration du procédé de fabrication, les fibres d'amiante favorisent la filtration. Le ciment de Portland broyé finement et rendu compact,.s'il est employé seul, ne permet pas la filtration aisée de l'eau. Par contre, mélangé avec les fibres d'amiante, comme il l'est dans les couches de revêtement extérieur, il n'empêche pas une filtration rapide de l'eau; le mélange rend possible l'élimination de l'excès d'eau à un degré tel qu'il s'ensuit une li- bération des passages par lesquels onpourra éliminer par la suite la matière volatile de remplissage.
Dans le produit fini les fibres d'amiarite exercent une action tendant à renforcer et à raidir ledit produit; cette action, jointe à l'effet de la compression et de la densité accrue et de la réunion des éléments constitutifs du produit, du fait de la . filtration sous pression, compense dans une large mesu- re l'affaiblissement de la structure due à l'existence des cavités correspondant aux particules de matière de remplissage ayant été incorporées au début et éli- minées ensuite.
Sous l'effet de la forte compression à laquelle la matière composite est soumise au cours de
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la fabrication, la matière cimentaire s'associe in- timement avec la matière fibreuse et avec celle des- tinée à abaisser la densité du fait que cette matière cimentaire est refoulée dans les cavités ou irrégula- rités de surface de la matière fibreuse et de celle abaissant la densité, Le ciment est pris ensuite in situ de manière à accrocher les uns avec les autres les ingrédients.
Lorsque la matière abaissant la dansite utilisée au début est enlevée au cours d'une opération ultérieure du procédé de fabrication, c'est ' l'air qui remplit les cavités du produit fini, cavités résultant de l'élimination de ladite matière, qui joue le rôle de matière abaissant la donsite- Dans un tel cas, l'accrochage se produit uniquement entre les fibresd'amiante et le ciment de Portland.
11-est évident que les détail donnés ci-dessus ne le sont qu'à titre explicatif et non limitatif et qu'on peut y apporter des mo- difications sans que l'on sorte pour cela de l'es- prit de l'invention.