CH346684A

CH346684A - building material

Info

Publication number: CH346684A
Authority: CH
Inventors: Paul Anderson Frederick
Original assignee: Paul Anderson Frederick
Priority date: 1957-05-15
Filing date: 1958-05-12
Publication date: 1960-05-31

Description

Materiau de construction L'invention a pour objet un materiau de construc- tion, caracterise en ce qu'il contient des particuläs non friables, cellulaires et elastiques dispersees dune maniere sensiblement uniforme dans 1e materiau. Building material The invention relates to a building material, characterized in that it contains non-friable, cellular and elastic particles dispersed in a substantially uniform manner in the material.

Jusqu'ici, an a constitue les materiaux de cons- truction Legers, tels que du beton, avec des agregats Legers qui, bien qu'ils contribuent ä diminuer 1e poids du beton, presentent 1'inconvenient de reduire la resistance de celui-ci et, dans certains cas, d'aug- menter 1'absorption sans qu'il en resulte une dimi- nution proportionnelle du poids. Ces agregats sont plus coüteux que les agregats fies et grossiers, tels que 1e sable et le gravier, qui sont generalement uti- lises pour fabriquer du beton et, tout en etant plus Legers, doivent subir un traitement prealable et etre transportes depuis un endroit eloigne, ce qui peut contrebalancer 1'avantage economique obtenu par la reduction du poids du beton. Dann certains cas, la reduction en poids a ete obtenue en faisant mousser 1e materiau de maniere ä 1e rendre poreux. So far, lightweight building materials, such as concrete, have been formed with lightweight aggregates which, although they help to reduce the weight of the concrete, have the disadvantage of reducing the strength of the latter. and, in some cases, to increase absorption without resulting in a commensurate decrease in weight. These aggregates are more expensive than the fibrous and coarse aggregates, such as sand and gravel, which are generally used to make concrete and, while being lighter, must be pre-treated and transported from a distant location. , which may outweigh the economic advantage obtained by reducing the weight of the concrete. In some cases, weight reduction has been achieved by foaming the material to make it porous.

Le materiau de construction suivant 1'invention a pour but d'eliminer pIusieurs des inconvenients sus- dits, en particulier ceux d'un beton leger constitue ä 1'aide d'agregats Legers. The construction material according to the invention aims to eliminate several of the aforementioned disadvantages, in particular those of a lightweight concrete made using lightweight aggregates.

Il peut etre rendu leger en lui ajoutant des matie- res legeres, par exemple des particules de resines synthetiques, telles que 1e polystyrene, qui peuvent etre fabriquees et fa(;onnees ä 1'etat non gonfle et peuvent etre aisement gonflees ä 1'endroit de leur utilisation, ce qui diminue notablement les frais de transport. It can be made lightweight by adding lightweight materials to it, for example synthetic resin particles, such as polystyrene, which can be made and shaped in the uninflated state and can be easily inflated in the air. place of use, which significantly reduces transport costs.

Le dessin ei-annexe illustre, ä titre d'exemple, un mode de realisation de 1'invention. La fig. 1 montre, en perspective, un bloc en beton. The appended drawing illustrates, by way of example, one embodiment of the invention. fig. 1 shows, in perspective, a concrete block.

Les fig. 2 et 3 montrent, ä plus grande echelle, et respectivement en elevation et en coupe suivant 3-3 de la fig. 2, un coin du bloc montre sur la fig. 1. Figs. 2 and 3 show, on a larger scale, and respectively in elevation and in section along 3-3 of FIG. 2, a corner of the block shown in FIG. 1.

La fig. 4 montre, en perspective et en coupe transversale, un mode de realisation dune particule legere utilisee comme additif ou charge pour 1e beton. fig. 4 shows, in perspective and in cross-section, an embodiment of a light particle used as an additive or filler for concrete.

0n a decouvert que des particules non friables et elastiques, capables de refouler des agregats plus lourds et propres ä reduire, par consequent, 1e poids du beton, permettent, si elles sont ajoutees ä un beton, d'obtenir un beton leger tres satisfaisant. Des particules non friables,, cellulaires et elastiques, en une resdne synthetique, sont particulierement satis- faisantes. It has been found that non-friable and elastic particles, capable of displacing heavier aggregates and capable of reducing, consequently, the weight of the concrete, make it possible, if added to a concrete, to obtain a very satisfactory lightweight concrete. Non-friable, cellular and elastic particles of synthetic resin are particularly satisfactory.

Jusqu'ici, les matieres resineuses les plus satis- faisantes de ce genre sont les particules de polysty- I> rene qui ont ete chauffees de maniere telle qu'elles gonflent pour former une particule ayant une struc- ture spongieuse, cellulaire, elastique et non friable, comme montre sur la fig. 4. Il est surprenant que, lorsque ces particules ou perles sont ajoutees, ä 1'etat sec ou mouille, au beton, et quand elles sont melan- g6es ou malaxees avec celui-ci, ces particules legeres, bien qu'etant beaucoup plus legeres, ne se separent pas des melanges et soient, en realite, dispersees uni- form6ment dass les melanges. De plus, an a d6cou- vert que ces particules de polystyrene sont capables de resister au malaxage et ne se rompent ni ne se desagregent au cours de ces traitements.Comme ces particules sont elastiques: et non friables, elles refou- lent, en realite, les agregats fins et grossiers, tels que le sable et le gravier, dans le mélange et diminuent fortement le poids de celui-ci. So far, the most satisfactory resinous materials of this kind are polystyrene particles which have been heated in such a way that they swell to form a particle having a spongy, cellular, elastic and flexible structure. non-friable, as shown in fig. 4. It is surprising that when these particles or beads are added, in a dry or wet state, to the concrete, and when they are mixed or kneaded therewith, these light particles, although being much more light, do not separate from the mixtures and are, in fact, uniformly dispersed in the mixtures. In addition, an has discovered that these polystyrene particles are able to resist mixing and do not break or disintegrate during these treatments. , fine and coarse aggregates, such as sand and gravel, in the mixture and greatly reduce the weight of the latter.

Les particules de polystyrène 1, montrées en sec tion transversale sur la fig. 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 décimètre cube de ces particules, pèse environ 100 à 400 g selon le degré de gonflement. Du béton ordinaire pèse environ 450 à 2000 g par drus. On se rend compte que l'usage de ces particules de polystyrène, en tant que charges, dans du béton, diminue nota blement le poids de celui-ci. The polystyrene particles 1, shown in cross section in FIG. 4, are made of cellular polymerized styrene which has been expanded by heat. During swelling, the elastic cell structure 2 is formed and as a result one cubic decimeter of these particles weighs about 100 to 400 g depending on the degree of swelling. Ordinary concrete weighs about 450 to 2000 g per drus. It is realized that the use of these polystyrene particles, as fillers, in concrete, notably reduces the weight of the latter.

Les fig. 1 à 3 montrent un bloc 3 en béton qui contient des particules de polystyrène 1 dispersées uniformément dans ce bloc. Ces particules 1 et le gravier 4 sont répartis 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 agrégats 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. Figs. 1 to 3 show a concrete block 3 which contains polystyrene particles 1 uniformly dispersed in this block. These particles 1 and the gravel 4 are distributed in a substantially uniform manner in an agglomerate 5 of sand and cement when the block is formed. It can be seen that the polystyrene 1 particles actually repress, displace or fill voids which would otherwise be occupied by ordinary aggregates such as sand, cement and gravel and, owing to their very light weight, they significantly reduce the weight of block 3.

En ajoutant ces particules de polystyrène à la masse, on peut obtenir des blocs en béton ordinaires, tels que le bloc creux à trois cavités de 400 X 185 X 195 mm, montré sur la fig. 1, qui satisfait aux prescriptions ordinaires pour les matériaux et pèse 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. By adding these polystyrene particles to the mass, ordinary concrete blocks can be obtained, such as the three-cavity hollow block of 400 X 185 X 195 mm, shown in fig. 1, which meets the ordinary requirements for the materials and weighs 15.6 kg instead of weighing 17.5 kg in the case of a similar block made using the same mixture but in which polystyrene particles would not be incorporated.

Ce résultat peut être obtenu en ajoutant environ 12 % en volume des particules de polystyrène gonflé au mélange sec et en donnant au bloc des dimensions susindiquées en se servant du mélange obtenu. This result can be obtained by adding approximately 12% by volume of the swollen polystyrene particles to the dry mixture and by giving the block the dimensions indicated above using the mixture obtained.

Il est à noter que, en ajoutant une quantité moin dre de la matière formée par le polystyrène, on peut obtenir des diminutions 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 dimi nution de la résistance. It should be noted that by adding a lesser quantity of the material formed by the polystyrene, less reductions in weight can be obtained and that if the quantity of polystyrene beads, for example, is increased, a greater reduction is obtained. great weight accompanied, however, by a certain reduction in resistance.

Dans un mode de réalisation, les particules de polystyrène ont des dimensions relativement petites. En général, elles ont un diamètre compris entre 1,6 et 3,2 mm. In one embodiment, the polystyrene particles have relatively small dimensions. In general, they have a diameter between 1.6 and 3.2 mm.

On a découvert, en outre, que, en utilisant ces particules de polystyrène dispersées d'une manière sensiblement uniforme dans un béton humide qui se distingue du béton sec que l'on utilise généralement pour fabriquer des blocs et des briques en béton analogues à ceux dont il est question plus haut, on diminue le poids du béton obtenu d'environ 2250 g/dm3 jusqu'à environ 1750 g/dms tout en sa tisfaisant aux prescriptions ordinaires pour les maté riaux et en conservant les propriétés des matériaux obtenus à l'aide du même mélange mais pour lequel on n'utilise pas de particules. It has further been discovered that by using these polystyrene particles dispersed in a substantially uniform manner in wet concrete which is distinct from the dry concrete which is generally used to manufacture concrete blocks and bricks similar to those mentioned above, the weight of the concrete obtained is reduced from about 2250 g/dm3 to about 1750 g/dm3 while satisfying the ordinary prescriptions for the materials and preserving the properties of the materials obtained at the using the same mixture but for which particles are not used.

Que ces particules de polystyrène soient mélan gées aux agrégats utilisés pour fabriquer du béton ou soient ajoutées à un béton sec ou humide, on a cons taté qu'elles peuvent aisément être dispersées, d'une manière sensiblement uniforme, dans le mélange, et qu'elles restent dans cet état dispersé pendant le ma laxage, comme montré sur les fig. 2 et 3. On a cons taté également que, bien que ces particules soient extrêmement légères, elles sont néanmoins, non fria bles et élastiques, de sorte qu'elles ne se rompent ni ne se désagrègent pendant le malaxage et qu'elles conservent donc leur état gonflé, dans lequel elles peuvent déplacer des agrégats beaucoup plus lourds, quand le béton a fait prise et est prêt à l'usage. Whether these polystyrene particles are mixed with the aggregates used to make concrete or are added to dry or wet concrete, it has been found that they can easily be dispersed in a substantially uniform manner in the mixture, and that they remain in this dispersed state during laxation, as shown in figs. 2 and 3. It has also been found that, although these particles are extremely light, they are nevertheless non-friable and elastic, so that they do not break or disintegrate during mixing and therefore retain their inflated state, in which they can move much heavier aggregates, when the concrete has set and is ready for use.

Le polystyrène peut être fabriqué et transporté à l'état non gonflé. Il est ensuite gonflé par chauffage ou à l'aide de tout autre traitement approprié, à l'en droit où il est utilisé, ce qui supprime les frais de transport et de manipulation de grands volumes de la matière. Polystyrene can be manufactured and transported in an uninflated state. It is then inflated by heating or any other suitable treatment at the place where it is used, which eliminates the cost of transporting and handling large volumes of the material.

Bien que l'on ait constaté que les particules de polystyrène sont particulièrement avantageuses et possèdent les propriétés nécessaires pour être incor porées dans des matériaux de construction, tels que le béton, d'autres matières non friables, élastiques et cellulaires appropriées peuvent 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. Although polystyrene particles have been found to be particularly advantageous and possess the necessary properties for incorporation into building materials, such as concrete, other suitable non-friable, elastic and cellular materials may be used in addition. the place of polystyrene particles while providing the advantages obtained with polystyrene. Other synthetic resins having these properties can be used.

Dans ce qui précède, on s'est référé à des mélan ges contenant du sable et du gravier, comme agré gats, il est à noter toutefois que d'autres agrégats d'un usage courant peuvent être utilisés séparément ou en combinaison. In the foregoing, reference has been made to mixtures containing sand and gravel as aggregates, it should however be noted that other aggregates in common use may be used separately or in combination.

En se référant plus particulièrement à du béton, on n'a pas l'intention de se limiter à du béton fabri qué à l'aide de ciment Portland et des agrégats ap propriés, en même temps que des particules élasti ques, cellulaires et non, friables. La désignation ciment n'est pas limitée au ciment Portland mais vise également d'autres matières cimenteuses 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 cons truction et analogues. Le matériau décrit est avan tageux 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 exem ple pour former des parois, cloisons ou analogues, pour lesquelles la légèreté du produit joue un rôle important. With more particular reference to concrete, it is not intended to be limited to concrete made using Portland cement and appropriate aggregates, together with elastic, cellular and non-cellular particles. , friable. The designation cement is not limited to Portland cement but also covers other cementitious materials which can be used for the manufacture of building materials, such as calcium sulphate which is used for the manufacture of building blocks and the like. The material described is advantageous when it is used in this field, more particularly for the manufacture of plaster blocks which are used in constructions, for example to form walls, partitions or the like, for which the lightness of the product play an important role.

Claims

CLAIM Construction material, characterized in that it contains non-friable, cellular and elastic particles dispersed in a substantially uniform manner in the material. SUB-CLAIMS 1. Building material according to claim, characterized in that it comprises a mixture constituting a concrete.

2. Building material according to sub-claim 1, characterized in that the mixture comprises cement and aggregates.

3. Building material according to sub-claim 2, characterized in that the mixture also comprises sand.

4. Building material according to claim, characterized in that the particles are polystyrene particles.

5. Building material according to sub-claim 1, characterized in that the particles have a volume of about 12 0/6 of that of the mixture.

6. Building material according to claim, characterized in that the particles have a diameter of 1.5 to 3 mm.

7. Building material according to sub-claim 1, characterized in that the mixture is dry.

8. Material of construction acc. sub-claim 1, characterized in that the mixture is moist.