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PROCEDE POUR LA FABRICATION DE MATERIAUX A BASE DE LIANT TEL QUE PLATRE, CIMENT
ET DE FIBRES.
Depuis longtemps il a été proposé d'armer avec des fibres ou des fils de verre les matériaux de construction comme par exemple les plaques en plâtre, en ciment ou en produits analogues, étant donné que les fibres ou fils de verre sont supérieurs aux armaturages habituels en fer ou en acier, en ce qui concerne la résistance à la traction., la plus grande surface d'adhérence et, dans certains cas, la résistance à la corrosion. Les fibres de verre peuvent être employées noyées ou en surface, sous forme de fils individuels, d'écheveaux, de cordonnets, tissus, feutres ou voiles.
Toutefois, les modes d'utilisation essayés jusqu'ice n'ont pas donné satisfaction. Une armature constituée par exemple au moyen de fils individuels mis en parallèle est très compliquée et exige beaucoup de temps et de soin. En utilisant des fibres sous forme d'écheveaux, cordonnets, tissus et feutres, on n'a pu obtenir qu'une adhérence superficielle entre ces produits et le plâtre ou ciment, de sorte que les propriétés avantageuses des fibres de verre n'ont pas été pleinement utilisées Il en est de même pour l'application des voiles flous à base de fibres lorsqu'on utilise, comme on l'a fait jusqu'ici, la masse de plâtre ou de ciment sous la forme pâteuse, obtenue en ajoutant au plâtre ou au ciment les quantités d'eau habituelles, c'est-à-dire celles qui suffisent pour donner au plâtre ou au ciment une consistance permettant le travail de ces matières.
L'invention concerne un procédé pour la fabrication des pièces en plâtre, ciment ou autres produits semblables, armés avec des fibres de verre dont toutes les propriétés favorables pour servir d'armature sont mises en valeur. Ce procédé permet en outre toute une série de nouvelles applications.
Le procédé consiste principalement dans le fait que le plâtre ou ciment utilisé pour la préparation des pièces armées intérieurement ou
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en surface avec des voiles de fibres de verre, est gaché avec une quantité d'eau qui dépasse la quantité habituelle utilisée normalement pour ce travail, de manière à former une bouillie (que nous pouvons appeler "lait") dont la fluidité est telle que les fibres, à la suite d'un arrosage ou passage dans un bain, sont complètement baignées,et chaque fibre individuelle est revêtue par le liant. Ensuite la masse est soumise à une pression qui expulse d'abord l'excès de lait. Par la suite, cette pression augmente la densité du produit, la fibre de verre fait office de filtre et les particules de plâtre ou ciment sont retenues au sein de la masse.
On constate alors qu'en augmentant la pression on n'expulse plus que de l'eau.
Par procédé, on obtient, malgré l'emploi d'un voile compact, d'un prix peu élevé, de mise en place et d'emploi faciles, un revêtement total de chaque fibre par le liant, de telle sorte qu'on obtient en définitive un collage intime des fibres et du plâtre ou ciment.
Avec ce procédé, ont peut également obtenir à volonté des produits massifs ou poreux.
Si l'on veut obtenir des produits massifs, il est prévu, selon l'invention, que la pression exercée pour l'expulsion du lait en excès puis pour celle de l'eau, est maintenue jusqu'à la prise en masse du plâtre ou ciment, cette pression étant renforcée éventuellement par l'élévation de pression due au gonflement du liant quand un pareil gonflement se produit, comme c'est le cas pour le plâtre. On obtient ainsi des pièces de grande densité et de grande résistance.
Pour la fabrication des pièces poreuses, la pression est enlevée avant la prise en masse du plâtre ou ciment de telle sorte que les fibres, libérées de la pression, peuvent se distendre sous l'effet de leur propre tension et produire la porosité voulue des pièces.
Pour utiliser au maximum les propriétés de toutes les fibres de verre du voile simultanément et également, il est intéressant d'étirer les voiles de fibres avant la prise pour les mettre en état de tension uniforme.
Les voiles à base de fibres longues donnent les meilleurs résultats pour constituer l'armature. On peut cependant utiliser des voiles à base de fibres courtes. Dans ce cas, les voiles de fibres courtes peuvent être recouverts sur une face ou bien sur les deux faces par un voile de fibres longues.
L'imprégnation des fibres du voile avec le lait fluide peut être aidée au moyen de vibrations, par lissage avec une lame garnie de caoutchouc, ou tout autre moyen.
D'après le procédé suivant l'invention, on peut obtenir principalement des dalles et plaques plates mais également d'autres produits comme par exemple des plaques ondulées suivant divers profils etc...
La mise en oeuvre du procédé pour la fabrication des plaques en ciment ou en plâtre armées avec des fibres de verre peut être effectuée à titre d'exemple de la fagon suivante :
Un rouleau de voile en fibres de verre, éventuellement mis sous tension, passe dans un bain fluide ou lait de plâtre ou ciment. Ensuite le voile imprégné est soumis à une pression pour sa solidification.
Le voile imprégné peut être utilisé, à titre d'exemple, en une couche ou en plusieurs couches suivant l'épaisseur désirée de la plaque finale.
Sur le plateau inférieur de la presse on peut aussi superposer en hauteur plusieurs de ces voiles composés chacun d'une ou plusieurs couches en interposant entre ces voiles une plaque de séparation. L'ensemble est ensuite soumis à la pression de la presse, de façon à pouvoir fabriquer plusieurs plaques en une seule opération de pressage.
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Bien entendu, on peut également former une seule plaque en uti- lisant plusieurs voiles ou couches superposés.
Le pressage peut également être envisagé en continu en faisant passer le voile imprégné entre deux transporteurs sous pression comportant une bande sans fin ou une succession de cylindres.
Tour la fabircation de plaques de divers profils, les plateaux de presse, les transporteurs ou rouleaux sous pression doivent comporter les profils désirés.
Les voiles imprégnés dans le lait peuvent être enroulés égale- ment en une ou plusieurs couches autour d'un support plat ou cylindrique.
Après découpe longitudinale de l'enveloppe, celle-ci peut être étendue et pressée.
D'après le procédé suivant l'invention, on peut fabriquer des plaques ou pièces de forme qui contiennent des fibres de verre dans toute leur épaisseur.
Il est également possible de fabriquer des pièces qui contien- nent des fibres de verre seulement sur une face ou sur deux faces. Pour les obtenir,on utilise un voile de fibres de verre trempé dans le lait liqui- de et on l'applique sur les faces extérieures ou sur une partie des faces de la pièce en ciment ou en plâtre à armer. Cette application est faite sous pression, par exemple par cylindrage, de préférence avant la prise en masse.
Une autre possibilité du procédé est celle de pouvoir armer la surface d'un plancher en béton, par exemple la surface inférieure.
A cet effet, on peut, par exemple, disposer des voiles de fibres de verre sur le coffrage habituel. Avant leur mise en place, les voiles sont saupoudrés de liant ou bien sont introduits dans le lait. On peut également les arroser avec le lait après mise en place. Ensuite on coule la masse de béton sur le voile de fibres de verre. Cette masse de béton, par son propre poids et également par suite du damage éventuel, augmente la densité de la couche de fibres de verre/liant et opère la liaison avec le béton.
Au lieu de cette méthode, on peut également pour armer la surface, utiliser des plaques de ciment toutes terminées et conformes à l'invention. Ces plaques en ciment peuvent être disposées sur le coffrage habituel ou peuvent être utilisées comme coffrage perdu. La masse de béton est coulée sur les plaques de ciment armées avec des fibres de verre en formant une surface continue. Dans ce cas, il est convenable de disposer sur les plaques de ciment des voiles supplémentaires de fibres de verre qui enjambent les joints des plaques.
Dans cette même voie, on peut également constituer le sol du plancher en béton, ou surfaces supérieures, au moyen d'une couche de fibres de verre avec liant ou au moyen de plaques en ciment renforcées de fibres de verre.
Les figures ci-jointes montrent à titre d'exemple des dispositifs pour la réalisation du procédé objet de 19invention .
La fig. 1 est une vue schématique latérale d'un dispositif pour la réalisation de plaques de ciment ou plaques de plâtre armées de fibres de verre suivant l'invention.
La fig. 2 représente séparément un dispositif permettant de fabriquer un voile de fibres de verre constitué à l'intérieur par une couche de fibres courtes et extérieurement sur les deux faces par une couche de fibres longues.
La fig. 3 montre une presse pouvant servir au pressage des plaques.
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La fig, 4 contre une vue schématique latérale d'un dispositif constitué par deux bandes de pression sans fin pouvant servir au pressage en continu d'une bande de fibres de verre/liant.
La fig. 5 montre une vue schématique latérale d'un dispositif pour la fabrication de plaques ou de bandes ondulées, en ciment ou plâtre armées de fibres de verre.
Comme déjà dit, on doit utiliser de préférence des voiles à fibres longues quand il s'agit d'armer des pièces de forme.
Un tel voile peut être fabriqué à partir d'un procédé de fabrication quelconque. Dans le cas de la fig. 1 ce voile est fabriqué à l'aide d'une carde 6, d'un type connu dans l'industrie textile.
Le voile à longues fibres à la sortie de la carde est reçu sur un transporteur sans fin 8 qui le conduit à travers le bain 10 sous l'action d'un tambour perforé 9. Le bain est constitué par le lait de ciment ou de plâtre qui est préparé en rapport avec la densité, l'épaisseur et la finesse de fibres du voile 7, de manière qu'il soit suffisamment fluide pour que, par le passage du voile dans le bain 10, ce voile soit complètement traversé par le lait et que chaque fibre de verre soit revêtue totalement de liant. Après le passage dans le bain 10, le voile trempé est disposé en couches sur le châssis mobile 11, qui peut avantageusement servir ensuite de plateau inférieur dans la machine à presser.
Les dimensions du châssis correspondent aux dimensions de la plaque à fabriquer.
Pour le formation de cette plaque, on peut disposer à volonté une couche ou plusieurs couches de fibres de verre imprégnées empilées les unes sur les autres.
Si l'on désire fabriquer plusieurs plaques à la fois, on dispose entre chacune d'elles une plaque intercalaire 12,par exemple en presspan.
Après la formation d'un empilage de plaques d'une hauteur désirée, le châssis est conduit sous une presse et l'ensemble est soumis à une pression.
La fig. 2 montre la mise en oeuvre d'un procédé pour l'utilisation d'un voile en fibres de verre constitué d'une âme 13 en fibres courtes et de deux voiles extérieurs 7 en fibres longues.
Le voile 13 en fibres courtes peut être fabriqué par tout procédé approprié. Les voiles en fibres longues 7 peuvent être déroulés à partir des rouleaux 14 et peuvent entraîner le voile intermédiaire 13 avant le passage dans le bain de lait 10, comme précédemment indiqué, si bien que l'ensemble des trois voiles ne forme qu'un tout. Le voile final imprégné de liant est entraîné à l'aide du cylindre d'entraî- nement 16 sur une surface courbe 15. En ce point le voile circule au-dessous d'un lissoir garni de caoutchouc 17 qui exerce une pression sur le voile imprégné de telle sorte qu'il effectue une répartition intérieure du liant entre les fibres et enlève déjà une partie du liant en excès.
Le voile complètement imprégné délivre par le rouleau 16 peut être dé- coupé à la longueur désirée et ensuite soumis à l'opération de pressage mais il peut également être empilé sur un châssis comme représenté sur la fig. 1.
La presse représentée sur la fig. 3 consiste en deux montants 18, un plateau 19 manoeuvré à la main avec un volant 20 et un châssis inférieur 11.
Le châssis 11 peut être chargé au moyen de voiles imprégnés 7a, fabriqués en continu comme représenté aux figs. 1 et 2. On peut aussi disposer sur le châssis 11 une eule plaque. A titre d'exemple, on peut disposer sur le châssis 11 un v)ile de fibres de verra que l'on imprègne de liant par arrosage. Ensuite on place sur ce voile imprégné un
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presspan, ensuite un autre voile imprégné et ainsi de suite pour obtenir l'empilage voulu. Sur le dernier voile, on dispose un dernier presspan sur lequel on applique la pression de la presse.
Suivant la fig. 4 le pressage de la bande de voile imprégné 7a est effectué entre deux bandes sans fin 21 et 22 dont la vitesse d'avance- ment est choisie de telle façon que la liaison fibres de verre/liant est terminée à la sortie des bandes.
A l'aide de bandes sans fin 23 et 24 munies des barres 25 et 26 fig. 5 on peut fabriquer d'une manière continue des produits ondulés en ci- ment ou plâtre de fibres de verre. Pour exercer une pression sur la plaque ondulée, les barres 25 et 26 sont reliées entre elles par des tôles 27 de forme cylindrique pouvant être dans une certaine mesure flexible pour s'a- dapter aux légères modifications de forme de chaque bande sans fin entre la partie rectiligne et la partie circulaire du déplacement de celle-ci.
L'invention a été décrite ci-dessus dans le cas où l'on réalise des matériaux en plâtre ou ciment armés de fibres de verre.
Pour donner une idée de la qualité des produits obtenus, on peut rappeler que les pièces en plâtre que l'on a pu fabriquer avant la présente invention, atteignaient à peine une densité de 0,9 tandis que les plaques en plâtre armées de fibres de verre fabriquées selon la présente invention, peuvent présenter des densités de l'ordre de le5 ce qui est un résultat d'au- tant plus remarquable que l'on a fait usage pour cette fabrication, d'un mé- lange plâtre et eau contenant une grande quantité d'eau.
Il doit -être entendu que l'invention quoique décrite particulièrement pour le cas de liant armé avec des fibres de verre vise également l'utilisation de toutes les fibres minérales analogues au verre.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour la fabrication de pièces en plâtre, ciment ou liant analogue, armées de fibres minérales, en particulier de fibres de verre, utilisées sous forme de voile ou analogue, caractérisé en ce que en relation avec la densité ou compacité, l'épaisseur et la finesse des fibres constitutives, du voile, le liant est amené, à l'aide d'une quantité d'eau dépassant la quantité habituelle utilisée normalement pour fabriquer des pièces en ciment ou en plâtre, sous forme d'une bouillie dénommée lait de fluidité telle que les fibres, arrosées, ou passées dans un bain, du dit lait, sont complètement baignées et chaque fibre individuelle est revêtue par le liant,
ensuite de quoi le voile ainsi imprégné est soumis à une pression qui enlève d'abord le lait de matière en excès et opère ensuite un resserrement des fibres qui renforce leur effet de filtre et leur permet de retenir les particules de ciment ou de plâtre au sein de la masse, la pression, en continuant à s'exercer, expulsant uniquement l'eau du lait de matière liante.