EP1436238A1 - Procede de preparation d'un beton isolant leger renfermant un granulat de liege ou de bois ou analogue enrobe de ciment et beton isolant leger obtenu - Google Patents

Procede de preparation d'un beton isolant leger renfermant un granulat de liege ou de bois ou analogue enrobe de ciment et beton isolant leger obtenu

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EP1436238A1
EP1436238A1 EP02790519A EP02790519A EP1436238A1 EP 1436238 A1 EP1436238 A1 EP 1436238A1 EP 02790519 A EP02790519 A EP 02790519A EP 02790519 A EP02790519 A EP 02790519A EP 1436238 A1 EP1436238 A1 EP 1436238A1
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wood
aggregate
cork
insulating concrete
cement
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EP02790519A
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Michel Mouly
André Richert
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/18—Waste materials; Refuse organic
    • C04B18/24—Vegetable refuse, e.g. rice husks, maize-ear refuse; Cellulosic materials, e.g. paper, cork
    • C04B18/28—Mineralising; Compositions therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00—Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10—Coating or impregnating
    • C04B20/1055—Coating or impregnating with inorganic materials
    • C04B20/1077—Cements, e.g. waterglass
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Definitions

  • the present invention relates to a process for the preparation of a light insulating concrete containing a granulate of cork or wood or the like, and the light insulating concrete obtained by said process.
  • light insulating concretes are composite materials with a cementitious matrix in which the mineral aggregates conventionally used, such as gravel or sand, are partially or totally replaced by coated lightweight aggregates.
  • Such lightweight insulating concrete offers advantages over conventional concrete, in addition to its lightness, it has qualities in terms of thermal insulation, acoustic and sound insulation.
  • coated aggregates used must imperatively present certain criteria such as a low chemical reactivity with respect to the environment and small dimensional variations as a function of the hygrothermal variations to which they are subjected.
  • coating treatments using resins or paraffin are known, but also coating treatments using cement.
  • the first describes a treatment process which consists in dry coating the wood aggregates with silica smoke in order to create a barrier preventing, at least temporarily, the physico-chemical exchanges of the wood with the external environment.
  • the coated wood granulate is obtained by brewing with water added with a plasticizer, then addition of cement or silica fume, and possibly water until a non-pasty mixture is obtained, then drying.
  • the impregnation of the wood granulate by the mixture of plasticizer and cement leads to the sealing of the pores of the wood, the paste penetrating into the pores and the channels of the wood before solidifying.
  • the light insulating concretes produced from such a coated wood aggregate have good qualities of stability with respect to hygrothermal variations.
  • the aggregate thus prepared has drawbacks, mainly heterogeneity.
  • the aggregates successively receive the various products which constitute the coating, such as cement, silica fume, plasticizer and water, and it has been observed that all the aggregates are not loaded in a homogeneous manner, some being loaded more in cement compared to others loaded more in plasticizer or others in silica smoke.
  • This heterogeneity of coating induces embrittlement of the aggregates which undergo significant segregation during handling. It follows that a light insulating concrete produced with such aggregates can age badly and lose its qualities of thermal and sound insulation.
  • the object of the present invention is to remedy this drawback by proposing a process for the preparation of light insulating concrete containing a granulate of cork or wood or the like coated with cement, and the light insulating concrete obtained, the coating of which is carried out so homogeneous.
  • the process for preparing a light insulating concrete containing an aggregate of cork or wood or the like coated with cement according to the invention is of the type consisting in coating particles of cork or wood or the like with an element capable of rendering them inert towards external agents, and it is essentially characterized in that it consists in preparing a laitance with the various coating elements by mixing them with a certain amount of water, then in pouring said laitance by sprinkling on a cork aggregate or of wood or the like, then kneading the assembly until it results in a coating of said aggregate, and finally in drying the coated aggregate obtained.
  • the wood granulate is dusted with cement or lime after kneading and before drying.
  • the aggregate consists of cork or wood or similar grains, while the products incorporated into the water to produce the milt consist of a plasticizer, cement or lime and silica smoke.
  • the grains of cork or wood or the like used are preferably of a particle size from 0 to 4 mm, from 0 to 8 mm, from 0 to
  • the aggregates consist of cork or wood or similar waste while the products incorporated into the water to produce the milt consist of cement and / or lime, of plasticizer and silica. Given the mixing of the ingredients, products other than cement or lime can be minimized, thereby reducing the cost price.
  • Example of proportions 220 Kg of cement, 2.2 Kg of plasticizer 11 Kg of silica Lime, instead of or in addition to cement, will preferably be used in hot countries, given the time required for it to dry.
  • the light insulating concrete obtained with an aggregate of cork or wood or the like prepared according to the method according to the invention has better cohesion and therefore increased resistance. In addition, there was less shrinkage and friability, as well as better workability.
  • the coating obtained by the process according to the invention therefore has numerous advantages compared to the coating practiced until now.
  • the light insulating concrete according to the invention obviously has greater resistance to compression than a light insulating concrete prepared in the traditional way.
  • the test consisted in subjecting the block to a temperature of

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Abstract

Procédé de préparation d'un béton isolant léger renfermant un granulat de liège ou de bois ou analogue enrobé de ciment, et béton isolant léger obtenu par le procédé. Le procédé est du type consistant à enrober des particules de liège, de bois ou analogue d'un élément apte à les rendre inertes vis-à-vis des agents extérieurs. Il consiste à préparer une laitance avec les différents éléments d'enrobage en les mixant avec une certaine quantité d'eau, puis à verser la laitance par aspersion sur un granulat de liège ou de bois ou analogue, puis à malaxer l'ensemble jusqu'à aboutir à une dragéification du granulat, et enfin à sécher le granulat dragéifié obtenu.

Description

PROCEDE DE PREPARATION D'UN BETON ISOLANT LEGER RENFERMANT UN GRANULAT DE LIEGE OU DE BOIS OU ANALOGUE ENROBE DE CIMENT ET BETON ISOLANT LEGER OBTENU
La présente invention a pour objet un procédé de préparation d'un béton isolant léger renfermant un granulat de liège ou de bois ou analogue , et le béton isolant léger obtenu par ledit procédé .
On sait que les bétons isolants légers sont des matériaux composites à matrice cimentaire dans lesquels les granulats minéraux classiquement utilisés, tels que le gravier ou le sable, sont partiellement ou totalement remplacés par des granulats légers enrobés .
De tels bétons isolants légers offrent des avantages par rapport aux bétons classiques, outre leur légèreté, ils présentent des qualités en matière d'isolation thermique d'isolation acoustique et phonique.
Les granulats enrobés utilisés doivent impérativement présenter certains critères tels qu'une faible réaσtivité chimique vis à vis de 1 'environnement et de faibles variations dimensionnelles en fonction des variations hygrothermiques auxquelles ils sont soumis.
Dans ce but, ils sont soumis à des traitements physiques ou chimiques tels que la minéralisation qui permet de diminuer l'hygroscopie des granulats et leur capacité d'absorption d'eau, ou bien l'enrobage superficiel qui permet d'isoler le liège, le bois ou analogue et de le rendre inerte vis-à-vis des agents extérieurs.
Parmi les techniques d'enrobage on connaît des traitements d'enrobage à l'aide de résines ou de paraffine, mais également des traitements d'enrobage à l'aide de ciment.
Ces bétons isolants légers constitués de granulats enrobés de ciment sont par exemple décrits dans les documents EP 0.517.577 et FR 2.772.745.
Le premier décrit un procédé de traitement qui consiste à enrober à sec les granulats de bois de fumée de silice en vue de créer une barrière interdisant, au moins temporairement, les échanges physico-chimiques du bois avec le milieu extérieur.
Dans le second, qui donne un meilleur résultat, le granulat de bois enrobé est obtenu par brassage avec de l'eau additionnée d'un produit plastifiant, puis addition de ciment ou de fumée de silice, et éventuellement d'eau jusqu'à obtention d'un mélange non pâteux, puis séchage.
L' imprégnation du granulat de bois par le mélange de produit plastifiant et de ciment conduit à l'obturation des pores du bois, la pâte pénétrant dans les pores et les canaux du bois avant de se solidifier.
L'obturation des pores et des canaux du bois ainsi réalisée permet d'éviter la reprise ultérieure d'humidité. Il en résulte que les bétons isolants légers fabriqués à partir d'un tel granulat de bois enrobé présentent de bonnes qualités de stabilité vis-à-vis des variations hygrothermiques .
Le granulat ainsi préparé présente toutefois des inconvénients, principalement d'hétérogénéité. En effet les granulats reçoivent successivement les différents produits qui constituent l'enrobage, tels que le ciment, la fumée de silice, le plastifiant et l'eau, et il a été constaté que tous les granulats ne sont pas chargés de manière homogène, certains étant chargés plus en ciment par rapport à d' autres chargés plus en plastifiant ou d' autres en fumée de silice. Cette hétérogénéité d'enrobage induit une fragilisation des granulats qui connaissent lors de manipulations une ségrégation importante. Il en découle qu'un béton isolant léger réalisé avec de tels granulats peut mal vieillir et perdre ses qualités d' isolant thermique et phonique. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en proposant un procédé de préparation de béton isolant léger renfermant un granulat de liège ou de bois ou analogue enrobé de ciment, et le béton isolant léger obtenu, dont l'enrobage est réalisé de manière homogène. Le procédé de préparation d'un béton isolant léger renfermant un granulat de liège ou de bois ou analogue enrobé de ciment selon l'invention est du type consistant à enrober des particules de liège ou de bois ou analogue d'un élément apte à les rendre inertes vis-à- vis des agents extérieurs, et il se caractérise essentiellement en ce qu' l consiste à préparer une laitance avec les di férents éléments d'enrobage en les mixant avec une certaine quantité d'eau, puis à verser ladite laitance par aspersion sur un granulat de liège ou de bois ou analogue, puis à malaxer l'ensemble jusqu'à aboutir à une dragéification dudit granulat, et enfin à sécher le granulat dragéif é obtenu.
Selon une caractéristique additionnelle du procédé selon l'invention, on saupoudre de ciment ou de chaux le granulat de bois après le malaxage et avant le séchage.
Le saupoudrage de ciment ou de chaux après l'opération de brassage et avant celle de séchage, permet d'éviter une agglomération du granulat. Selon une caractéristique additionnelle du dispositif selon l'invention, le granulat consiste en des grains de liège ou de bois ou analogue, tandis que les produits incorporés à l'eau pour réaliser la laitance consistent en un plastifiant, du ciment ou de la chaux et de la fumée de silice. Les grains de liège ou de bois ou analogue mises en oeuvre sont de préférence d'une granulometrie de 0 à 4 mm, de 0 à 8 mm, de 0 à
16 mm ou de 4 à 16 mm en fonction de l'utilisation envisagée du béton isolant léger :
UTILISATION GRANULOMETRIE (mm) blocs 0/8 ET 0/4 chapes 0/16 murs anti-bruits et 4/16 autres panneaux caverneux. Selon une seconde variante du procédé selon l'invention, les granulats consistent en des déchets de liège ou de bois ou analogue tandis que les produits incorporés à l'eau pour réaliser la laitance consistent en du ciment et/ou de la chaux, de plastifiant et de silice. Etant donné le mixage des ingrédients, on peut minimiser les produits autres que le ciment ou la chaux, d'où une réduction du prix de revient.
Exemple de proportions 220 Kg de ciment, 2,2 Kg de plastifiant 11 Kg de silice La chaux en remplacement ou en complément du ciment, sera de préférence utilisée dans les pays chauds, au vu du temps nécessaire à son séchage.
Le béton isolant léger obtenu avec un granulat de liège ou de bois ou analogue préparé selon le procédé selon l'invention, présente une meilleure cohésion et donc une résistance accrue. En outre, on a pu constater un retrait et une friabilité moindres, ainsi qu'une meilleure ouvrabilité.
La dragéification obtenue par le procédé selon l'invention présente donc de nombreux avantages par rapport à l'enrobage pratiqué jusqu'à maintenant.
On a ainsi pratiqué des essais de résistance à la compression, qui ont consisté à placer des blocs de béton isolant léger entre les deux plateaux d'une presse hydraulique et à élever la pression sans à-coups jusqu'à rupture desdits blocs, ces derniers étant préparés pour le premier à base de granulat enrobé de manière classique, et pour le second à base de granulat de liège dragéifié par le procédé selon l' invention.
Les mesures obtenues sont les suivantes : Enrobé : 2,53 Mpa
Dragéifié : 3,10 Mpa
Le béton isolant léger selon l'invention présente d'évidence une plus grande résistance à la compression qu'un béton isolant léger préparé de manière traditionnelle. On a par ailleurs testé la résistance au feu d'un bloc de béton léger isolant selon l'invention, réalisé lui aussi à base d'un granulat de liège.
Le test a consisté à soumettre le bloc à une température de
1500°C produite par la flamme d'un chalumeau pendant 15 minutes. On a constaté d'une part aucun dégagement de fumée ou de gaz, et d' autre part que le matériau se désagrégeait légèrement uniquement au point de contact de la flamme.
Ces caractéristiques, supérieures à celles d'un enrobé traditionnel, résultent essentiellement de l'homogénéité obtenue par la dragéification du granulat.
On' a également mesuré la conductivité thermique d'un tel béton isolant léger, laquelle est de 0,170 W/mK, en sorte qu'il présente des qualités isolantes supérieures à celles des bétons isolants légers traditionnels.

Claims

REVENDICATIONS
1) Procédé de préparation d'un béton isolant léger renfermant un granulat de liège ou de bois ou analogue enrobé de ciment, du type consistant à enrober des particules de liège, de bois ou analogue d'un élément apte à les rendre inertes vis-à- vis des agents extérieurs , caractérisé en ce qu' il consiste à préparer une laitance avec les différents éléments d'enrobage en les mixant avec une certaine quantité d'eau, puis à verser ladite laitance par aspersion sur un granulat de liège ou de bois ou analogue, puis à malaxer l'ensemble jusqu'à aboutir à une dragéification dudit granulat, et enfin à sécher le granulat dragéifié obtenu.
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' on saupoudre de ciment ou de chaux le granulat de liège ou de bois ou analogue après le malaxage et avant le séchage. 3) Procédé selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le granulat consiste en des grains de liège ou de bois ou analogue, tandis que les produits incorporés à l'eau pour réaliser la laitance consistent en un plastifiant, du ciment ou de la chaux et de la fumée de silice. 4) Béton isolant léger caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes .
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