Procédé pour la fabrication de pièces en un liant minéral, armées de fibres minérales. Depuis longtemps il a été proposé d'ar mer avec des fibres ou des fils de verre les matériaux de construction comme par exemple les plaques en plâtre, en ciment ou en un autre liant minéral, étant donné que les fibres ou fils de verre sont supérieurs aux habituelles 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'éche veaux, de cordonnets, tissus, feutres ou voiles.
Toutefois, les modes d'utilisation essayés jusqu'ici 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 lit lisées.
Il en est de même pour l'application des voiles flous à base de fibres lorsqu'on uti lise, comme on l'a fait jusqu'ici, la masse de plâtre ou de ciment sous la forme pâteuse, ob tenue 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 de pièces en un liant minéral, tel que plâtre, ciment ou autre, armées de fibres minérales, en particulier de fibres de verre, dont toutes les propriétés favorables pour ser vir d'armature sont mises en valeur. Ce pro cédé permet en outre toute une série de nou velles applications.
Selon ce procédé, on utilise les fibres sous forme d'un voile de fibres enchevêtrées, on prépare un lait du liant en gâchant ce liant avec une quantité d'eau qui dépasse la quan tité qui serait. nécessaire pour fabriquer des pièces en cedit liant seul, on imprègne le voile de fibres minérales du bain ainsi pré paré,
puis on soumet le voile ainsi imprégné à une pression qui enlève d'abord le lait de liant en excès mais opère ensuite un res serrement des fibres qui renforce leur effet de filtre et leur permet de retenir les par- ticules de liant au sein même de la masse, de sorte que, en continuant à s'exercer, la pres sion expulse seulement l'eau . du lait du liant.
Le mélange eau plus liant (que nous pouvons appeler lait ) est tellement fluide que les fibres, à la suite d'tm arrosage ou passage dans un bain., sont complètement baignées, et chaque fibre individuelle est revêtue par le liant.
Ensuite la pression à la quelle la masse est soumise, en expulsant d'abord l'excès de lait, augmente la densité du produit, et la fibre fait. alors office- de filtre. Par ce procédé, on obtient, malgré l'em ploi 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 défini tive un collage intime des fibres et du liant.
Avec ce procédé, on peut également ob tenir à volonté des produits massifs ou po reux. Dans une mise en #uvre particulière du procédé, destinée à obtenir des produits mas sifs, la pression exercée pour l'expulsion du liquide en excès puis pour celle de l'eau, est maintenue jusqu'à la prise en masse du liant, cette pression étant renforcée éven tuellement par l'élévation de pression due au gonflement du liant quand un pareil gonfle ment se produit, comme c'est le cas pour le plâtre. On obtient ainsi des pièces de grande densité et de grande résistance.
Dans une autre mise en #uvre, destinée à la fabrication de pièces poreuses, on enlève la pression avant la prise en masse du liant, 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 du voile simultanément et également, il est avantageux d'étirer les voiles de fibres avant la prise en masse pour les mettre en état de tension uniforme.
Les voiles à base de fibres longues don nent 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 de liant peut être aidée par une action mécanique, par exemple au moyen dé 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 pro- duits, comme par exemple des plaques ondu lées suivant divers profils, etc.
Une mise en oeuvre du procédé pour la fabrication de plaques en ciment ou en plâtre armées avec des fibres de verre peut être effectuée à titre d'exemple de la façon suivante:- _ Un rouleau de voile en fibres de verre, éventuellement mis sous tension, passe dans un bain d'un lait de liant. 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 plu sieurs couches suivant l'épaisseur désirée de la plaque finale.
Sur le plateau inférieur d'une presse, on peut aussi superposer en hauteur plusieurs de ces voiles composés chacun d'une ou plu sieurs 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.
Bien entendu, on peut également former une seule plaque en utilisant plusieurs voiles. ou couches superposées.
Le pressage peut également. être envisagé en continu .en faisant passer le voile im prégné entre deux transporteurs sous pres- sion-comportant une bande sans fin ou une succession de cylindres.
On peut fabriquer des plaques de divers profils en utilisant des plateaux de presse, des transporteurs ou rouleaux sous pression comportant les profils désirés.
Les voiles imprégnés dans le lait,de liant peuvent être enroulés également en une ou plusieurs couches autour d'un support plat ou cylindrique. Après découpe longitudinale de l'enveloppe obtenue, 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.
Selon une mise en oeuvre particulière, il est possible de fabriquer des pièces -qui cozi- - tiennent 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 de liant et on l'applique sur les faces extérieures ou sur une partie des faces d'une 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 mise en oeuvre particulière du procédé permet d'armer la surface d'in plan cher en béton, par exemple la surface infé rieure.
A cet effet, on peut, par exemple, dis poser des voiles de fibres de verre sur le cof frage habituel. Avant leur mise en place, les voiles sont imprégnés de lait de liant. On peut également les arroser avec le lait de liant 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 éven tuel, augmente la densité de la couche de fibres de verre/liant et opère la liaison avec le béton.
Selon une autre mise en #uvre, on peut également, pour armer la surface, utiliser des plaques de ciment armées de fibres miné -ales et préparées comme spécifié ci-dessus. Ces plaques en ciment peuvent être dispo sées 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 avan tageux de disposer sur les plaques de ciment des voiles supplémentaires de fibres de verre qui enjambent les joints des plaques.
On peut également constituer le sol d'un plancher en béton, ou surface supérieure, au moyen d'une couche de fibres de verre avec liant ou au moyen de plaques en ciment renforcées de fibres de verre. Le dessin annexé montre, à titre d'exem ple, des dispositifs servant à différentes mises en #uvre du procédé faisant l'objet de l'invention. La fig. 1 est une vue schématique latérale d'un dispositif pour la réalisation, au moyen d'une première mise en #uvre du procédé selon l'invention, de plaques de ciment ou plaques de plâtre armées de fibres de verre.
La fig. 2 représente séparément un dispo sitif permettant de fabriquer un voile de fibres de verre constitué à l'intérieur par une couche de fibres courtes et extérieure ment sur les deux faces par une couche de fibres longues.
La fig. 3 montre une presse pouvant ser vir au pressage des plaques.
La fig. 4 montre une vue schématique la térale d'un dispositif constitué par deux bandes de pression sans fin pouvant servir au pressage en continu d'une bande de fibres de verre et de liant.
La fig. 5 montre une vue schématique la térale 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 pré férence des voiles à fibres longues quand, il s'agit d'armer des pièces de forme.
Un tel voile peut être fabriqué par un procédé de fabrication quelconque. Dans le cas<B>de</B> la fig.1, ce voile est fabriqué à l'aide d'une carde 6, d'un type connu dans l'in- dustrie textile.
Le voile à longues fibres, à la sortie de la carde, est reçu sur un transporteur sans fi 8 qui le conduit à travers un bain 10 sous l'ef fet d'un tambour perforé 9.
Le bain est constitué par un lait de ciment ou de plâtre qui est préparé en rap port avec la. densité, l'épaisseur et la finesse de fibres du voile 7, de manière qu'il soit suf fisamment fluide pour que, par 1e passage du voile dans le bain 10, ce voile soit com plètement traversé par le lait et que chaque fibre de verre soit revêtue totalement de liant.
Ce lait de ciment sera obtenu en gâ chant le ciment avec une quantité d'eau qui dépasse la quantité qui serait nécessaire pour fabriquer des pièces en ciment seul. Après le passage dans le bain 10, le voile trempé est disposé en -couches ;sur ui. châssis mobile 11, qui peut avantageusement servir ensuite de plateau inférieur dans une machine à pres ser. Les dimensions du châssis correspon dent aux dimensions de la plaque à fa briquer.
Pour la formation de cette plaque, on peut disposer à volonté une couche ou plu sieurs couches de fibres de verre imprégnées empilées les lunes 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 sons une presse et l'ensemble est sou mis à lune pression.
La fig. 2 montre um dispositif pour la fa brication d'un voile en fibres de verre cons titué d'une âme 13 en fibres courtes et de deux voiles extérieurs en fibres longues.
Le voile 13 en fibres courtes peut être fabriqué par tout procédé approprié. Les voiles 7 en fibres longues sont déroulés à partir de rouleaux 14 et entraînent le voile intermédiaire 13 avant le passage dans un bain 10 de lait de liant, comme précédem ment indiqué, si bien que l'ensemble des trois voiles ne forme qu'un tout. Le voile final imprégné de lait de liant est entraîné à l'aide d'un cylindre d'entraînement 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 lait de liant en excès. Le voile complètement im prégné, délivré par le rouleau 16, peut être découpé à la longueur désirée et ensuite sou mis 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 con- ciste en deux montants 18, un plateau 19 man#uvré à la main avec un volant 20 et un châssis inférieur -11. Le châssis 11 peut être chargé au moyen de voiles imprégnés fabriqués en continu comme représenté aux fig. l et 2. On peut aussi disposer sur le châssis 11 une seule plaque. A titre d'exemple, on peut disposer sur le châssis 11 un voile de fibres de verre que l'on imprègne de lait de liant par arro sage. Ensuite on place sur ce voile im prégné un presspan, ensuite un autre voile imprégné et ainsi de suite pour obtenir l'em pilage 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 7 est effectué entre deux bandes sans fin 21 et 22 dont la vitesse d'avancement est choisie de telle façon que la liaison fibres de verre et liant est ter minée à la sortie des bandes.
A l'aide de bandes sans fin 23 et 24 mu nies de barres 25 et 26, on peut fabriquer d'une manière côntinue des produits ondu lés en ciment ou plâtre armés de fibres de verre.
Pour exercer une pression sur 1a 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'adapter aux légères modifications de forme de chaque bande sans fin entre la partie rectiligne et la partie cir culaire du déplacement de celle-ci.
L'invention a été décrite ci-dessus en se rapportant au cris où l'on réalise des maté riaux 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 au moyen des procédés connus atteignaient. à peine -une densité de 0,9, tandis que des plaques en plâtre armées de fibres de verre, fabriquées selon la présente invention, peuvent. présenter des densités de l'ordre de 1,5, ce qui est un résultat d'autant plus remarquable que l'on a. fait.
usage, pour cette fabrication, d'un mélange plâtre et eau con tenant. toue grande quantité d'eau, Il doit être entendu que l'invention, quoi que 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.