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L'invention est relative à des matériaux de construction légers, tels que du béton; et elle concerne plus spécialement un béton dont le poids est faible par suite de la dispersion dans le béton, d'une manière sensiblement uniforme, de morceaux de matières légères, poreuses, non friables et élastiques.
Jusqu'ici, on a constitué les matériaux de construction légers,tels que du béton, avec des agrégats légers qui, bien qu'ils contribuent à diminuer le poids du béton, présentent l'inconvé- nient de réduire la résistance de celui-ci et, dans certains cas, d'augmenter l'absorption sans qu'il en résulte une diminution pro- portionnelle du poids. Ces agrégats sont plus coûteux que les agré- gats fins et grossiers, tels que le sable et le gravier, qui sont généralement utilisés pour fabriquer du béton, et, tout en étant plus -Légers, doivent subir un traitement préalable et être trans-
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portés depuis un endroit éloigné, ce qui peut contrebalancer l'a- vantage économique obtenu par la réduction du poids du béton.
Dans certains cas, la réduction en poids a été obtenue en faisant mousser le matériau de manière à le rendre poreux.
L'invention a pour but de réaliser un matériau de cons- .truction léger, tel que du béton, qui élimine plusieurs des incon- vénients susdits, en particulier ceux d'un béton léger constitué à l'aide d'agrégats légers.
Le matériau de construction, tel que du béton, est.rendu léger par l'addition de matières légères qui ne diminuent pas la résistance à la compression ni n'augmentent les caractéristiques d'absorption d'une manière hors proportion de la diminution en poids.
Le matériau de construction, tel que du béton, est rendu léger par 1'addition, à ce matériau, de matières extrêmement légères capables de résister au malaxage au cours de la fabrication du béton sans se rompre ou se désagréger.
Le matériau de construction, tel que du béton, est rendu léger par l'addition de matières qui, tout en étant légères, peu- vent en substance être dispersées uniformément dans le mélange, qui sert à former le béton et contient plusieurs matières lourdes, sans être séparées de ces matières pendant le malaxage.
Le matériau de construction, tel que du béton,, peut être rendu léger en ajoutant à celui-ci des matières légères, par exemple des particules de résines synthétiques, telles que le polystyrène., qui peuvent être fabriquées et façonnées à l'état non gonflé et peuvent être aisément gonflées à l'endroit de leur utilisation, ce qui diminue notablement les frais de transport.
L'invention a également pour but de réaliser un matériau de construction, tel que du béton, léger et économique, qui satis- fasse aux prescriptions pour les matériaux en ce qui concerne leur résistance à la compression et leurs propriétés d'absorption, ces prescriptions n'étant normalement satisfaites que par des mélanges
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JUIJJG i de'béton ordinaires.
Le dessin ciannexé- montre,' à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'invention.
La figure 1 montre, en perspective, un bloc en béton fa- briqué conformément à 1'invention.
Les figures 2 et 3 montrent, à plus grande échelle et respectivement en élévation et en coupe suivant 3-3 figure 2, un coin du bloc montré sur la figure 1.
La figure 4 montre, en perspective et en coupe transver- sale, un mode de réalisation d'une particule légère utilisée comme additif ou charge pour le béton.
On a découvert que des particules non friables et élas- tiques, capables de refouler des agrégats plus lourds et propres à réduire, par conséquent, le poids du béton, permettent, si elles sont ajoutées à un mélange de béton, d'obtenir un béton léger très satisfaisant. Des particules non friables, cellulaires et élasti- ques, en une résine synthétique, sont .particulièrement satisfaisantes;
Jusqu'ici, les matières résineuses les plus satisfai-' santes de ce genre sont les particules de polystyrène qui ont été @ chauffées de manière telle qu'elles gonflent pour former unepar- ticule ayant une structure spongieuse, cellulaire, élastique et. non friable, comme montré sur la figure 4.
Il est surprenant que, lorsque ces particules ou perles sont ajoutées, à l'état sec ou mouillé, aux mélanges de béton et quand elles sont mélangées ou malaxées avec ceux-ci, ces particules légères, bien qu'étant beau- coup plus légères, ne se séparent pas des mélanges et soient, en réalité, dispersées uniformément dans les mélanges. De plus, on a découvert que ces particules de polystyrène sont,capables de ré- sister au malaxage et ne se rompent ni se désagrègent.au'cours de ces traitements.
Comme ces particules sont élastiques et non frià bles, elles refoulent, en réalité, les agrégats fins et grossiers tels que le sable et le gravier, .dans le mélange et,-,diminuent for- tement le poids de celui-ci.-
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L'invention a. donerpnur obj et un matériaul de. consb-ucG
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tion contenant des particules non friablescellulaires et élas- tiques qui sont dispersées d'une manière sensiblement uniforme dans le matériau.
Les particules de polystyrène 1, montrées en section transversale sur la figure 4, sont constituées par du styrène polymérisé cellulaire qui a été gonflé par la chaleur. Pendant le gonflement, la structure cellulaire élastique 2 est formée et il en résulte qu'un dm3 de ces particules pèse environ 100 à 400 g selon le degré de gonflement. Du béton ordinaire pèse en- viron 1450 à 2000 g par dm3. On se rend compte que l'usage de ces particules de polystyrène, en tant que charges, dans du béton, diminue notablement le poids de celui-ci.
Les figures 1 à 3 montrent un bloc 3 en béton qui con- tient des particules de polystyrène 1 dispersées en substance uni- formément dans ce bloc. Ces particules 1 et le gravier 4 sont ré- partis d'une manière sensiblement uniforme dans un agglomérat 5 de sable et de ciment quand le bloc est formé. On voit que les particules de polystyrène 1 refoulent, en réalité, déplacent ou remplissent les vides qui sans cela seraient occupés par les agré- gats ordinaires, tels que le sable, le ciment et le gravier et, par suite de leur poids très léger, elles diminuent notablement le poids du bloc 3.
En ajoutant ces particules de polystyrène à la masse, on peut obtenir des blocs en béton ordinaires, tels que le bloc à trois cavités montré sur la figure l, qui satisfont aux pres- criptions ordinaires pour les matériaux et pèsént 15,6 kg au lieu de peser 17,5 kg dans le cas d'un bloc analogue constitué à l'aide du même mélange mais dans lequel des particules de polystyrène ne seraient pas incorporées.
Le bloc en béton, montré à titre d'exemple, est connu dans le métier comme étant un bloc creux de 200 mm pour murs, dont les dimensions sont de 400 x 195 x 195 mm.
Ce résultat peut être obtenu en ajoutant environ 12µla en volume des particules de polystyrène gonflé au mélange 'sec et en
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donnant au bloc des dimensions susindiquées en se servant du mé- lange obtenu.
Il est à noter qu'en ajoutant une quantité moindre de la matière formée par le polystyrène, on peut obtenir des dimi- nutions moindres de poids et que'si l'on augmente la quantité de perles de polystyrène, par exemple, on obtient une réduction plus grande du poids accompagnée toutefois d'une certaine diminution de la résistance.
Pour un mode de réalisation préféré de l'invention, les particules de polystyrène ont des dimensions relativement petites.
En général, elles ont un diamètre compris entre 1,6 et 3,2 mm.
On a découvert, en outre, qu'en'utilisant ces particules de polystyrène dispersées d'une manière sensiblement uniforme dans un mélange de béton humide qui se distingue du mélange de béton sec que l'on utilise généralement pour fabriquer des blocs et des briques en béton analogues à ceux dont question plus haut, on di- minue le poids du béton obtenu d'environ 2250 g/dm3 jusqu'à environ 1750 g/dm tout en satisfaisant aux prescriptions ordinaires pour les matériaux et en conservant les propriétés des matériaux obte- nus à l'aide du même mélange mais pour lequel on n'utilise pas de particules.
que ces particules de polystyrène soient mélangées aux agrégats utilisés pour fabriquer du béton ou soient ajoutées à un mélange de béton sec ou humide, on a constaté quelles peuvent ai- sément être dispersées, d'une manière sensiblement uniforme, dans le mélange; et qu'elles restent dans cet état dispersé pendant le malaxage, comme montré sur les figures 2 et 3. On a constaté éga- lement que, bien que ces particules soient extrêmement légères, elles sont néanmoins non friables et élastiques, de sorte qu'elles ne se rompent ni se désagrègent pendant le malaxage et qu'elles conservent donc leur état gonflé, dans'lequel elles peuvent dé- placer des agrégats beaucoup plus lourds, quand le béton a fait prise et est prêt à l'usage.
Le polystyrène peut être fabriqué et transporté à l'état
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non gonflé. Il est ensuite gonflé par chauffage ou à l'aide de tout autre traitement approprié, à l'endroit où il est utilisé, ce qui supprime les frais de transport et de manipulation de grands volumes de la matière..
Bien que l'on ait constaté que les particules de poly- styrène sont particulièrement avantageuses et possèdent les pro- priétés nécessaires pour être incorporées dans des matériaux de construction, telles que le béton, on n'a pas l'intention de li- miter l'invention à cette matière particulière, car d'autres ma- tières non friables, élastiques et cellulaires appropriées peu- vent être utilisées à la place des particules de polystyrène tout en procurant les avantages obtenus avec le polystyrène. D'autres résines synthétiques ayant ces propriétés peuvent être utilisées.
Dans ce qui précède et pour l'exemple particulier donné à titre illustratif, on s'est référé à des mélanges de béton con- tenant du sable et du gravier, comme agrégats. Il est à noter tou- tefois que l'invention peut être appliquée à d'autres agrégats et peut, dans de nombreux cas, être utilisée en même temps que l'on se sert d'autres agrégats légers d'un usage courant.
En décrivant l'invention et en l'illustrant en se référant plus particulièrement à du béton, on n'a pas l'intention de la limiter à du béton fabriqué à l'aide de ciment Portland et des agrégats appropriés, en même temps que des particules élastiques, cellulaires et non friables. La désignation "ciment" n'est pas li- mitée au ciment Portland mais vise également d'autres matières ci- menteuses qui peuvent être utilisées pour la fabrication de maté- riaux de construction, telles que le sulfate de calcium dont on se sert pour la fabrication de blocs de construction et analogues.
L'objet de l'invention est avantageux quand il est utilisé dans ce domaine, plus particulièrement pour la fabrication de blocs en plâ- tre dont on se sert dans les constructions, par exemple pour for- mer des parois, cloisons ou analogues, pour lesquelles la légèreté du produit joue un rôle important.