CH619678A5

CH619678A5 -

Info

Publication number: CH619678A5
Application number: CH1547677A
Authority: CH
Inventors: Michel Albert Rheins
Original assignee: Socri Int Sa
Priority date: 1976-12-17
Filing date: 1977-12-15
Publication date: 1980-10-15
Also published as: HU176614B; CA1100739A; NO145378B; YU289577A; SU826952A3; ES464937A1; FR2374274A1; OA05826A; IN147737B; NZ185872A; SE7714144L; ATA901477A; NO145378C; IE46098B1; CS196410B2; NL7714006A; IT1091274B; AU3125177A; RO75065A; MX146958A

Description

Le but de l'invention est de fabriquer une dalle pour revêtement de sol extérieur présentant les propriétés physiques mentionnées ci-dessus.

A cet effet, le procédé de fabrication selon l'invention est caractérisé en ce que:

— on mélange intimement 100 parties en volume d'argile avec 80 à 160, et de préférence 120 à 135, parties en volume de sciure sèche non tassée, la sciure étant formée de particules dont le diamètre moyen est compris entre 0,5 et 4 mm,

— on ajoute de l'eau au mélange de telle sorte que la teneur totale en eau soit comprise entre 8 et 30% en poids par rapport au poids du mélange,

— on forme les dalles sous pression,

— on sèche,

— on effectue une cuisson des dalles à une température comprise entre la température au-dessus de laquelle la terre cuite, obtenue à partir de l'argile, est non gélive, et la température de fusion de cette argile, et

— on fait subir aux dalles un ponçage sur leurs faces.

L'invention a encore pour objet les dalles fabriquées selon ce procédé.

Les limites fixées, concernant le dosage du mélange d'argile et de sciure, ainsi que la granulométrie de la sciure, sont à respecter impérativement, car elles garantissent la certitude absolue d'obtenir le résultat visé par l'invention.

Si l'on s'écarte de ces limites de dosage et/ou de granulométrie, les dalles fabriquées sont alors toutes de performances diminuées avec, de surcroît, le risque qu'une certaine partie de ces dalles soit inapte aux applications envisagées. En particulier, le volume relatif et la granulométrie retenus pour la sciure mélangée à l'argile sont déterminants pour garantir l'absorption, par capillarité, d'eau répandue sur la dalle et son écoulement à travers celle-ci par perméabilité.

L'argile choisie est celle utilisée classiquement par les tuiliers pour ses qualités, et tout particulièrement de non-gélivité, à partir du moment où on a effectué la cuisson de l'argile à une température supérieure à la température au-dessus de laquelle la terre cuite est non gélive.

Il est préférable d'utiliser des argiles ayant une bonne cohésion, comportant le minimum de corps étrangers, très pures et homogènes, exemptes de grains de chaux, de pyrite, ou autres. Ces argiles sont de préférence ferrugineuses de façon à conférer une teinte rouge à la dalle après cuisson, ce qui peut être souhaitable si on veut réaliser un revêtement de terrain de tennis.

Pour être résistantes mécaniquement après cuisson, les argiles sont, de préférence, choisies parmi les argiles grasses et plastiques.

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Ces argiles ont en particulier une teneur élevée en silicate d'alumine, ce qui facilite le mélange et le formage sous pression.

On évitera d'utiliser l'argile située à la surface du gisement, car cette argile est plus humide et moins pure.

L'homme de l'art est à même, à partir des indications ci-dessus, de choisir les argiles pouvant convenir à la réalisation de dalles conformes à l'invention, ou d'adapter les argiles dont il dispose, par exemple en ajoutant de la silice sous la forme de sable, ou de l'oxyde de fer, etc.

On utilise de préférence une sciure de bois à faible densité, tel que le bois blanc et les résineux. Il est préférable de ne pas utiliser les bois à plus forte densité, par exemple supérieure à 0,8, qui présentent généralement un pouvoir calorifique élevé et risqueraient ainsi de provoquer l'emballement du feu dans certains fours.

Il est souhaitable également de ne pas utiliser de bois ayant beaucoup de tanin, tel que le chêne ou le châtaignier, ledit tanin conférant aux dalles une couleur à dominante marron.

La sciure doit être en outre parfaitement sèche pour permettre son tamisage, la mesure aisée de son volume, et un calcul précis de la teneur en eau finale du mélange à former sous pression.

Par ailleurs, les particules de sciure doivent présenter un diamètre compris entre 0,5 et 4 mm et, de préférence, entre 1 et 3 mm.

En effet, des particules de diamètre inférieur n'ont que l'inconvénient d'affaiblir mécaniquement la dalle cuite sans, pour autant, donner à la fois les caractéristiques de capillarité et de perméabilité nécessaires pour l'invention.

En ce qui concerne les particules de diamètre supérieur, elles ne concourent pas de façon optimale à l'obtention de l'effet de capillarité.

Il est en outre souhaitable, pour les particules de sciure, de présenter une longueur inférieure à 4 mm. Des particules trop longues peuvent être source d'inconvénients analogues à ceux qui résultent de la présence de particules trop grosses. En outre, lors du formage, elles peuvent provoquer des défauts de fabrication.

Pour obtenir une sciure convenable, il est par exemple très avantageux de faire passer une sciure résultant d'un sciage à grosse lame dans un tamis à tambour permettant d'éliminer les particules trop grosses ou trop fines indésirables. Le tamis à tambour rotatif présente, par rapport au tamis vibrant, l'avantage de ne pas laisser passer les particules de grande longueur.

L'argile et la sciure choisies sont mélangées dans les proportions indiquées plus haut.

Par volume d'argile, on entend le volume que l'argile occupe dans le gisement, avant son extraction et son foisonnement, ce dernier ayant tendance à augmenter notablement ce volume. Il importe peu que, dans le gisement, l'argile comporte de l'eau interstitielle, car cette eau n'affecte que très peu le volume de l'argile.

Par volume de sciure, on entend un volume de sciure sèche non tassée, versée par exemple dans un récipient de mesure, et arasée au niveau du bord dudit récipient.

On fait passer l'argile dans des brise-mottes, des épierreuses, des meules et des laminoirs. Il est préférable d'effectuer le laminage avant le mélange avec la sciure pour éviter un écrasement de cette dernière.

Le mélange de l'argile et de la sciure doit être le plus homogène possible. Il peut être obtenu par une succession de malaxages, à l'aide de malaxeurs à pales serrées, nettement plus importants que pour la fabrication d'une terre cuite ordinaire.

Le mélange doit comporter de 8 à 30% en poids d'eau par rapport au poids du mélange en vue de pouvoir réaliser le formage sous pression. Cette teneur en eau peut varier suivant, principalement, le type de formage sous pression utilisé, et doit être choisie la plus faible possible.

Avant de rajouter l'eau, il faut bien entendu tenir compte de l'eau interstitielle éventuellement présente de façon naturelle dans l'argile, et seulement rajouter le complément nécessaire. L'argile, la sciure et l'eau peuvent être mélangées à l'aide d'un mouilleur-mélangeur. On dispose alors d'un mélange d'argile, de sciure et d'eau dans les conditions et les quantités telles que prévues par la présente invention.

Ce mélange subit par la suite un formage sous pression qui peut être réalisé, par exemple, par filage ou par moulage et pressage.

Si l'on choisit le filage, le mélange doit comporter de préférence de 20 à 30% en poids d'eau. On utilise alors une extrudeuse (aussi appelée mouleuse en termes de métier) exerçant une pression supérieure à 15 kg/cm2 et, si possible, à 20 kg/cm2, et comportant un système de désaération.

Si l'on choisit le moulage et le pressage, on peut utiliser un mélange comportant moins d'eau, par exemple de 8 à 20% en poids d'eau.

Les dalles formées crues, convenablement disposées, sont ensuite séchées. Le séchage est de préférence réalisé par soufflage d'air humide puis sec.

Ce séchage est de préférence lent, car les dalles crues préparées conformément à l'invention comportent généralement plus d'eau que les briques ou tuiles traditionnelles. Un tel séchage peut, de préférence, durer environ de 45 à 72 h à une température comprise entre 50 et 80° C.

Les dalles convenablement séchées sont ensuite cuites à une température comprise entre la température au-dessus de laquelle la terre cuite est non gélive et la température de fusion (ou de vitrification) de l'argile.

En effet, les argiles réputées non gélives, utilisables dans le cadre de la présente invention, présentent une température en dessous de laquelle la terre cuite est plus ou moins gélive mais, dans tous les cas, inutilisable. Cette température, ou seuil de gélivité, se situe, pour la plupart des argiles, entre 850 et 950° C et, généralement, aux alentours de 940° C. On choisit les argiles pour lesquelles la température de fusion ou de vitrification se situe nettement au-dessus de ce seuil.

Dans le cadre de la présente invention, la température de cuisson de la dalle doit être inférieure à la température de fusion (ou de vitrification) de l'argile, sinon il apparaîtrait une fusion au moins en surface, et à cœur, au bout d'un temps plus long, fusion qui boucherait les vaisseaux situés à l'intérieur de la dalle. Or, ce sont précisément ces vaisseaux qui confèrent à la dalle ses qualités de capillarité et de perméabilité à l'eau.

De façon à pouvoir, en pratique, régler la température du four, il est souhaitable d'utiliser des argiles dont l'écart de température entre le seuil de gélivité et la température de fusion est d'au moins 40° C.

En outre, en vue d'améliorer les propriétés mécaniques de la dalle, il est souhaitable d'effectuer la cuisson à une température assez proche de la température de fusion, tout en restant impérativement à une température inférieure à celle-ci.

En vue d'améliorer la combustion de la sciure, il est préférable de suroxygéner le four, par rapport à une fabrication de terre cuite ordinaire.

On améliore les propriétés mécaniques des dalles en les soumettant à une trempe à l'eau à leur sortie du four, les dalles étant, juste avant la trempe, à une température supérieure à environ 300° C.

Dans le but d'assurer l'ouverture de tous les pores vers l'extérieur, il est nécessaire d'effectuer un ponçage sur les faces de chaque dalle fabriquée. On peut adapter le ponçage de telle sorte qu'il constitue un usinage, ou rectification, pour que toutes les faces soient d'équerre, ce qui est très souhaitable pour réaliser un revêtement de sol.

Les dalles conformes à l'invention peuvent comporter des canaux longitudinaux internes, de section de l'ordre de quelques centimères carrés, formés dans leur épaisseur. Dans un revêtement de sol formé par ces dalles, les canaux placés bout à bout faci5

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litent, au-delà de la saturation, le drainage de l'eau écoulée dans la partie supérieure du revêtement.

Les dalles à canaux internes de drainage sont, bien entendu, fabriquées par filage.

Il est souhaitable que leur épaisseur soit comprise entre 4 et s 6 cm. La valeur inférieure répond à l'exigence de résistance mécanique, mais la valeur supérieure n'est pas critique.

La présente invention a toutefois plus particulièrement pour objet de fournir des dalles minces, pleines, c'est-à-dire sans canaux internes de drainage, et utilisables, notamment, pour io former des revêtements de terrains de sport extérieurs comme, par exemple, de courts de tennis.

Pour des raisons évidentes de résistance mécanique, l'épaisseur des dalles est, de préférence, supérieure à 1 cm. Mais il n'est pas nécessaire que cette épaisseur dépasse 3 cm, ou même 2 cm, la is fabrication étant d'autant plus compliquée, lors du séchage et de la cuisson, que le produit est épais.

Les dalles minces ne peuvent être fabriquées telles quelles par filage, dans des conditions très satisfaisantes, car le filage peut provoquer un vrillage, plus ou moins prononcé, du produit lors 20 du séchage ou de la cuisson. On est donc conduit à procéder par moulage et pressage pour pouvoir fabriquer directement des dalles minces.

Il est toutefois possible de fabriquer des dalles minces par filage, le produit filé étant constitué de deux, ou plus, dalles 25 minces superposées, maintenues écartées les unes des autres par des entretoises longitudinales constituées par le produit lui-même.

Les vides entre entretoises sont dimensionnés pour pouvoir servir à la ventilation lors du séchage et de la cuisson. Leur section transversale a, à cet effet, dans le sens de l'épaisseur du 30 produit filé, une dimension supérieure à 10 mm, par exemple comprise entre 12 et 15 mm.

La surface de la section transversale des entretoises peut être limitée au minimum nécessaire à la bonne tenue du produit filé lors du séchage et de la cuisson. 35

Ces entretoises sont rompues, après cuisson, par exemple par sciage ou fraisage, pour obtenir des dalles minces. Cette rupture des entretoises est avantageusement effectuée au moyen d'un outil d'épaisseur suffisante pour assurer, simultanément, la séparation des dalles, et la rectification et le ponçage de leurs faces situées en 40 regard l'une de l'autre.

Il est souhaitable de poser les dalles minces sur une sous-couche perméable qui permet d'évacuer l'eau traversant les dalles. Pour réaliser, par exemple, un revêtement de court de tennis, on peut rapporter, coller, ou sceller, côte à côte, les dalles minces sur 45 une semelle en matériau perméable, comme, par exemple, un béton caverneux.

Il est évident que le produit de liaison entre les dalles et la semelle ne doit pas boucher les pores de l'un ou de l'autre. Après la pose, le revêtement est poncé, notamment pour assurer la s» planéité de sa face supérieure.

Les particularités du procédé et des dalles conformes à l'invention apparaîtront à la lecture de l'exemple suivant de réalisation, donné à titre illustratif nullement limitatif.

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Exemple 1 :

Pour réaliser le mélange argile/sciure, on utilise de l'argile de Puisaye à Moutier-Saint-Sauveur en France. Cette argile présente un seuil de gélivité de 940° C environ et une température de vitrification de 990° C environ. so

Après avoir mesuré 100 parties en volume à l'état tassé de l'argile, c'est-à-dire le volume de l'argile dans son gisement à l'état naturel, on fait passer l'argile dans des brise-mottes, des épier-reuses, des meules et des laminoirs. Le dernier laminage est réglé à 6/10 mm. A cette argile ainsi traitée, on ajoute 130 parties en volume de sciure de bois blanc sèche et non tassée, dont le diamètre moyen des particules de sciure est compris entre 1 et 3 mm après passage dans un double tamis.

Le mélange ainsi réalisé passe dans un mouilleur-mélangeur de type classique et on rajoute de l'eau de façon que la teneur en eau du mélange soit d'environ 24% en poids.

Le mélange passe ensuite dans une série de malaxeurs à pales serrées jusqu'à obtenir une excellente homogénéité.

Le mélange intime réalisé, parfaitement régulier et homogène, et sans le moindre grumeau, passe dans une mouleuse à filière munie d'un système de désaération. La pression dans la mouleuse est de l'ordre de 15 kg/cm2.

Les dalles parallélépipédiques droites formées sont disposées ensuite dans des séchoirs, en étant bien soutenues à plat pour éviter les déformations. On sèche par soufflage d'air humide puis sec pendant 72 h à 80° C.

Les dalles séchées sont cuites dans un four à une température voisine de 970° C pendant 24 h avec montée lente en température.

Les dalles obtenues sont finalement poncées et rectifiées sur leurs six faces.

Une telle dalle présente 48,4% de son volume interne ouvert à l'eau, c'est-à-dire 48,4% de vide. Par immersion de la dalle dans l'eau, ladite dalle peut retenir 25% de son volume en eau, c'est-à-dire que 52% environ de son vide est rempli d'eau. On observe, à l'intérieur de la dalle, des vaisseaux constitués de pores jointifs de diamètres différents, interreliés et traversant la dalle en tous sens.

Des mesures de porosité ont permis de déterminer que 55% du vide est constitué par des pores ayant un diamètre supérieur à 15 n, 10% du vide constitué par des pores ayant un diamètre supérieur à 26 |i, et 90% du vide est constitué par des pores ayant un diamètre supérieur à 0,3 H-

Exemple comparatif 1 :

On met en œuvre le procédé de l'exemple 1, mais on effectue la cuisson à 920° C. On obtient alors des dalles de couleur marron, gélives, donc inutilisables.

Exemple comparatif 2:

On met en œuvre le procédé de l'exemple 1, mais on effectue la cuisson à 990° C. On obtient alors des dalles de couleur rouge sombre, présentant un début de vitrification en surface, une absence de porosité en surface, et une réduction importante de la porosité à cœur.

Exemple comparatif 3 :

On met en œuvre le procédé de l'exemple 1, mais on utilise 196 parties en volume de sciure pour 100 parties en volume d'argile. On obtient alors une dalle très perméable, mais cependant inutilisable parce que trop friable, et déformée au séchage et à la cuisson.

Exemple comparatif 4:

On met en œuvre le procédé de l'exemple 1, mais on utilise 60 parties en volume de sciure pour 100 parties en volume d'argile. On obtient alors une dalle très dure, mais insuffisamment perméable, présentant une surface trop lisse après ponçage et sujette à des dégradations légères au gel. La dalle est donc inutilisable.

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Claims

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1. Procédé de fabrication de dalles en terre cuite utilisables pour réaliser un revêtement de sol extérieur, caractérisé en ce que :

— on mélange intimement 100 parties en volume d'argile avec 80 à 160 parties en volume de sciure sèche non tassée; la sciure étant formée de particules dont le diamètre moyen est compris entre 0,5 et 4 mm,

• — on forme les dalles sous pression,

— on sèche,

— on effectue une cuisson des dalles à une température comprise entre la température au-dessus de laquelle la terre cuite, obtenue à partir de l'argile utilisée, est non gélive et la température de fusion de cette argile, et

— on fait subir aux dalles un ponçage sur leurs faces.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on mélange intimement 100 parties en volume d'argile avec 120 à 135 parties en volume de sciure.

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REVENDICATIONS

3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'argile utilisée présente un écart d'au moins 40° C entre la température au-dessus de laquelle la terre cuite est non gélive et la température de fusion.

4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre des particules de sciure est compris entre 1 et 3 mm.

5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on utilise de la sciure dont la longueur de particules est inférieure à 4 mm.

6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le formage sous pression est réalisé par moulage et pressage.

7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le formage sous pression est réalisé par filage.

8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'on effectue le filage sous une pression supérieure à 15 kg/cm2.

9. Procédé selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce que l'on forme plusieurs dalles superposées, maintenues écartées les unes des autres par des entretoises longitudinales de section suffisante pour assurer la teneur du produit filé lors du séchage et de la cuisson, et l'on sépare les dalles individuelles par rupture desdites entretoises après cuisson.

10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la cuisson est effectuée à une température voisine mais inférieure à la température de fusion.

11. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on réalise la cuisson dans un four suroxygéné.

12. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dalles subissent une trempe à l'eau à leur sortie du four, la température des dalles avant la trempe étant d'au moins 300° C.

13. Dalle préparée selon un procédé conforme à la revendication 1, caractérisée en ce que son épaisseur est comprise entre 1 et 3 cm.

14. Utilisation de la dalle selon la revendication 13, pour le revêtement d'un sol de court de tennis.

On a déjà proposé, dans l'art antérieur, de réaliser des briques ou dalles en terre cuite dont l'intérieur est rendu poreux, pour les alléger ou simplifier leur procédé de préparation, en vue de fabriquer des matériaux pour la construction de murs ou cloisons, présentant notamment des caractéristiques d'isolation phonique.

Ces briques ou dalles étaient réalisées à partir d'un mélange d'argile et d'une matière combustible, la matière combustible se consumant au cours de la cuisson en laissant place, au sein des briques, à des pores ou cellules, fermés ou communiquant les uns avec les autres selon l'utilisation prévue pour ces briques.

Les produits connus ne présentent pas les qualités nécessaires pour être utilisés comme revêtement de sol extérieur. Des dalles pour un revêtement de sol extérieur doivent posséder à la fois les propriétés suivantes:

— avoir une résistance mécanique permettant leur utilisation comme revêtement de sol, en particulier comme revêtement de terrain de sport, et plus particulièrement de terrain de tennis ou analogues,

— être non gélives, c'est-à-dire ne subir aucune détérioration après une succession de gels et de dégels,

— comporter des pores communicants pour former des vaisseaux de dimensions telles que la dalle peut absorber l'eau par capillarité jusqu'à saturation et, au-delà de la saturation, permettre l'écoulement de l'eau par perméabilité.

On entend qu'une dalle présente une capillarité et une perméabilité satisfaisantes si elle peut absorber, en moins de 15 s, 10 cm3 d'eau versée en un point de sa face supérieure horizontale.