EP3479980A1 - Procédé de surfaçage d'une roche et pierre sédimentaire - Google Patents

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EP3479980A1
EP3479980A1 EP18204883.5A EP18204883A EP3479980A1 EP 3479980 A1 EP3479980 A1 EP 3479980A1 EP 18204883 A EP18204883 A EP 18204883A EP 3479980 A1 EP3479980 A1 EP 3479980A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flaming
rock
head
water jet
flame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18204883.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Philippe Séquaris
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carrieres Du Hainaut
Original Assignee
Carrieres Du Hainaut
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carrieres Du Hainaut filed Critical Carrieres Du Hainaut
Publication of EP3479980A1 publication Critical patent/EP3479980A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D1/00—Working stone or stone-like materials, e.g. brick, concrete or glass, not provided for elsewhere; Machines, devices, tools therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D7/00—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups
    • B28D7/02—Accessories specially adapted for use with machines or devices of the preceding groups for removing or laying dust, e.g. by spraying liquids; for cooling work

Definitions

  • the present invention relates to a method of surfacing a rock, preferably a fossiliferous calcified carbonate-crinoid sedimentary rock.
  • a calcareous fossiliferous to crinoid carbonate sedimentary rock may also be referred to as "blue stone".
  • Blue stones are widely used as a noble material, for example to form window sills, terrace slabs or facade cladding.
  • the blue stone is defined as a fossiliferous limestone with crinoids according to the nomenclature of PTV 844 - level 5 precision, registered at the Belgian Institute for Standardization (IBN) on 23 September 2005 - (NBN EN 12670).
  • This compact limestone of gray-blue hue and stratigraphic Upper Tournaisian age also meets the descriptions written in the NIT 220 "The Belgian Blue Stone called Little Granite of Geological Age Tournaisien” and NIT 228 "Natural Stones" of the CSTC (Center Scientific and Technical Building, Belgium).
  • These stones also correspond to the name of limestone carbonate fossiliferous to crinoid sedimentary rocks.
  • WO 993 22 62 refers to an abrasive surface treatment method of stone slab. This teaching proposes to apply a treatment by jets of water to provide a final product with an improved external aspect compared to a product obtained by application of a flame.
  • the use of a treatment with flaming is restrictive and does not provide a quality product with an improved appearance, especially because of the heat shock resulting from such treatment.
  • the method according to the invention is more cost effective than known treatment methods since it can be applied to rocks that are normally discarded. This is totally surprising considering the state of the art. Indeed, it is known that some rocks, as For example, blue stones have defects within them, such as, for example, charcoal veins, generally black in color. In addition to being unsightly, these defects represent points of weakness that can reduce the resistance of the blue stone to external constraints. Typically, these types of rock are generally not valued and are therefore decommissioned because they do not have a sufficient level of quality for rock breeders, especially for slices.
  • the method according to the invention makes it possible to efficiently conserve this product, normally discarded, by the application of a first flaming step followed by a water jet treatment step.
  • the method according to the invention has the effect of etching the surface by removing the rock parts may have weak points, without affecting the rock deep. It results in particular that the resistance of the treated rock is reinforced. This process therefore makes it possible to reduce the quantity of discarded rocks after extraction in quarries. Rock and especially blue stone operators can thus commercialize a greater quantity of rocks, which increases the value of this product, and makes the process of quarrying rock profitable.
  • the method according to the invention makes it possible to provide a rock of which at least one of the surfaces, the treated surface, has a dark shade, preferably anthracite gray. This shade is particularly sought after by the consumer.
  • the process according to the invention makes it possible to increase the duration of the final product obtained, since the preservation of the dark shade is guaranteed over time. It has been demonstrated that the dark shade of rock, for example blue stones treated by the process according to the invention, is maintained significantly more for a long time, even in external conditions, with respect to similar rocks, for which another surfacing method (polishing for example) has been applied for the same purpose.
  • the surfacing treatment according to the invention makes it possible to obtain blue stones whose surface is studded with several fossil fragments, of crystals, preferably of the calcite type, whose cleavage planes sparkle in the light. This flicker effect in the light is particularly unexpected.
  • said flaming step is accompanied by an addition of a quantity of water, preferably cold, on said at least one surface of said rock to cause a temperature shock.
  • said flaming head is further arranged to be displaced transversely with respect to the direction of movement of said conveyor belt at a translation speed of between 45 and 120 cm / min, preferably between 50 and 100 cm / min, plus preferably between 65 and 90 cm / min, more preferably still equal to 75 cm / min.
  • the transverse displacement of the flaming head makes it possible to treat all of said at least one surface in a substantially homogeneous manner.
  • said openings of said water jet head are rotatably mounted and each have a rotation speed of between 300 rpm and 700 rpm, preferably between 400 rpm and 600 rpm, more preferably between 450 and 550 rpm.
  • said speed of said conveyor belt is between 50 cm / min and 150 cm / min, preferably between 100 cm / min and 110 cm / min.
  • said rock is in the form of a slice obtained by cutting said rock, said slice having a thickness of between 1 and 30 cm, preferably ranging from 1.5 cm to 20 cm, more preferably between 3 and 10 cm.
  • said flaming head is inclined in the direction of movement of said conveyor belt at an angle of between 0 and 75 °, preferably between 10 and 45 °, more preferably between 15 and 35 °, defined with respect to an axis. perpendicular to said plane A.
  • each nozzle of said flaming head has a distal end located at a distance from said at least one surface of said rock, said distance being between 25 and 35 mm, preferably between 29 and 31 mm.
  • said flaming head is provided with 3 nozzles arranged to form the edges of a triangle.
  • each nozzle of said flaming head has a length of between 70 and 90 mm, preferably between 75 and 85 mm, more preferably between 79 and 81 mm.
  • the flaming step is carried out at a temperature between 0 ° C. and 4000 ° C., preferably between 1000 ° C. and 3000 ° C., even more preferably between 1000 and 1500 ° C.
  • the method according to the invention comprises a step of feeding said nozzles with a propylene / oxygen mixture, preferably in a ratio of 1.1: 5 (expressed in volume).
  • the present invention also relates to a crinoid fossiliferous carbonate calcareous sedimentary stone obtained by the process according to the present invention, characterized in that it has a coefficient of friction of at least 0.71 and a slip angle of at least 35. ° evaluated according to DIN 51130, which corresponds to a slip resistance class R13.
  • the present invention also relates to a crinoid fossiliferous carbonate calcareous sedimentary stone obtainable according to any one of the preceding claims of an overall anthracite gray color, constellated with several fossil fragments, with crystalline crystals.
  • calcite whose cleavage planes are scintillated by light and have a non-slip surface relief, obtained by the application of a flame followed by a jet of water at high pressure.
  • the abovementioned stone also has a colorimetric measurement variation measured according to DIN 6174, less than or equal to 1, after having been exposed to outside conditions for a period of two months.
  • the variation in colorimetric measurement is determined by subtracting the colorimetric value indicated after 2 months of exposure in an external environment to that taken at time zero, in this case before exposure in an external environment. The subtraction of these two values being less than or equal to 1.
  • said stone has a surface relief of between 0 and 1 mm, preferably between 0.1 and 0.8 mm.
  • a fossiliferous crinoid limestone carbonate sedimentary rock was extracted as a block within a quarry then placed in a cutting unit where the rock is recovered as a slice having a thickness between 1.5 and 20 cm.
  • Slices that have the lowest degree of quality and should normally be discarded are stored for processing and thus valued using the method of the present invention. Such slices have dark veins or black tint.
  • these slices having veins can be placed in the treatment device according to the invention which comprises two units.
  • the first flaming unit comprises a flaming head provided with three nozzles arranged relative to each other so as to constitute the vertices of a triangle.
  • the second unit is a water jet treatment area. The combination of these two treatments constitutes the heart of the present invention.
  • the wafer is fed on a conveyor belt which has a movement speed of between 50 cm / minute and 150 cm / minute along a plane A, towards said flame unit.
  • the flame head is supplied with fuel and oxidant so that the nozzles can generate a flame that faces the surface of the wafer.
  • the flaming head has previously been manipulated to be inclined in the direction of movement of said conveyor belt by between 15 and 45 °, relative to an axis perpendicular to the plane A.
  • the flaming head moves in translation, transversely to the plane A (in the direction of the width of the slice) to scan the slice across its width.
  • the flame treatment is carried out homogeneously, that is to say over the entire surface to be treated, at a temperature of between 1000 and 4000 ° C.
  • this flaming step may be accompanied by an addition of water which is injected into the surface of the flame-treated wafer in order to form a peeling of the surface.
  • the wafer After passing through the flaming unit, the wafer is fed to the water jet treatment unit which has a water jet head with a plurality of openings. This step is carried out with a water jet pressure of between 500 and 2000 bar, preferably about 1000 bar to give the surface of the wafer roughness.
  • each nozzle of said flaming head has an opening diameter of between 3.5 and 4.5 mm, preferably between 3.8 and 4 mm.
  • each nozzle of said flaming head may have a length of between 70 and 90 mm, preferably between 75 and 85 mm, more preferably between 79 and 81 mm.
  • the surface relief between 0 and 1 mm, preferably between 0.1 and 0.8 mm, is determined using a profile probe having graduations, such as for example the Profilemeister. provided by Staba.
  • the flaming head 5 is inclined at a predetermined angle y defined with respect to a perpendicular axis B to said plane A and comprises three flaming nozzles 6 directed towards the surface 2 of the rock 1, to be treated.
  • the figure 2 is a cross-section through the 3 flaming nozzles 6 of the flaming head 5 arranged to form the vertices of a triangle.
  • a fossiliferous crinoid limestone carbonate sedimentary rock was extracted as a block within a quarry and then sawn to form a 1.5 cm thick slice. The wafer is then fed into the surface treatment device.
  • the flaming head translates at a speed of 75 cm / min in a direction perpendicular to the direction in which the wafer is conveyed by the conveyor belt.
  • tap water at about 10 ° C is applied to the surface of the rock by a jet of water.
  • the wafer is then conveyed by the conveyor belt to the water jet treatment unit.
  • a water jet head having a series of nozzles generates at least one jet of water at a pressure of 1000 bar towards the surface of the wafer.
  • the water jet head also translates at a speed of 40 cm / min in a direction perpendicular to the direction in which the wafer is conveyed by the conveyor belt.
  • the water jet head comprises a rotating plate comprising 20 nozzles forming as many openings from which water jets are directed towards the surface of the wafer.
  • the turntable rotates at a speed of 500 rpm and is at a distance of 30 mm from the surface of the treated wafer.
  • the slice obtained after treatment has a deep anthracite gray hue and is studded with numerous fossil fragments, calcite crystals which have cleavage planes scintillating in the light.
  • the wafer surface has a coefficient of friction of at least 0.71 and a slip angle of at least 35 ° evaluated according to DIN 51130, which corresponds to a slip resistance class R13.
  • the measured colorimetric index preferably according to DIN 6174, is 39.985 using a MiniScan® EZ spectrophotometer supplied by HunterLab.
  • the chosen color scale has a value of zero for the color black and a value equal to 100 for the color white.
  • Example 1 The conditions of Example 1 were reproduced except that a sanding step was carried out instead of flaming and jet of water.
  • the treated surface of the slab according to Example 1 has a colorimetric value of 39.985 and a value of 40.240 after 2 months of exposure.
  • the treated surface of the wafer according to the comparative example has, before exposure, a colorimetric value of 24.751 and, after exposure for one month, a value of 30.506.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Processing Of Stones Or Stones Resemblance Materials (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un procédé de surfaçage d'une roche présentant au moins une surface à traiter dans un dispositif comprenant une unité de flammage suivie d'une unité de traitement par jet d'eau, comprenant: - amenée de ladite roche sur une bande transporteuse, en direction de ladite unité de flammage qui comporte au moins une tête de flammage munie d'au moins deux buses de flammage alimentées en combustible et en comburant et faisant face à ladite au moins une surface à traiter, - flammage de ladite au moins une surface au moyen de ladite tête de flammage - amenée de ladite roche en direction de ladite unité de traitement par jet d'eau - application d'au moins un jet d'eau à haute pression au moyen de ladite tête à jet d'eau en direction de ladite au moins une surface, - obtention d'une roche de teinte d'ensemble gris anthracite.

Description

  • La présente invention se rapporte à un procédé de surfaçage d'une roche, de préférence une roche sédimentaire carbonatée calcaire fossilifère à crinoïdes.
  • De manière générale, une roche sédimentaire carbonatée calcaire fossilifère à crinoïdes, qu'elle soit traitée ou non, façonnée sous forme d'article ou non, peut être aussi désignée sous l'appellation « pierre bleue ».
  • Les pierres bleues sont largement utilisées en tant que matériau noble, comme par exemple pour former des appuis de fenêtre, des dalles de terrasse ou encore des parements de façade. La pierre bleue est défini comme un calcaire fossilifère à crinoïdes selon la nomenclature du PTV 844 - précision de niveau 5, enregistré à l'IBN (Institut belge de normalisation) le 23 septembre 2005 - (NBN EN 12670). Ce calcaire compact de teinte gris-bleu et d'âge stratigraphique tournaisien supérieur répond également aux descriptions rédigées dans les NIT 220 "La pierre bleue de Belgique dite Petit Granit d'âge géologique tournaisien" et NIT 228 "Pierres naturelles" du CSTC (Centre Scientifique et Technique de la Construction, Belgique). Ces pierres répondent aussi à l'appellation de roches sédimentaires carbonatées calcaires fossilifères à crinoïdes.
  • Le document WO 993 22 62 se rapporte à un procédé de traitement de surface abrasif de dalle en pierre. Cet enseignement propose d'appliquer un traitement par jets d'eau pour fournir un produit final avec un aspect extérieur amélioré par rapport à un produit obtenu par application d'une flamme.
  • Selon ce document, l'utilisation d'un traitement par flammage est contraignante et ne permet pas de fournir un produit de qualité avec un aspect amélioré, notamment à cause du choc thermique résultant d'un tel traitement.
  • De plus, il est apparu que les traitements actuels permettant de donner aux pierres bleues une teinte foncée, de préférence gris anthracite rendent la surface des pierres bleues particulièrement lisse. En effet, les traitements de surfaçage actuellement appliqués pour conférer aux pierres bleues une teinte foncée reposent essentiellement sur le polissage, ce qui rend inévitablement les pierres traitées particulièrement lisses. Or, ces surfaces lisses peuvent être dangereuses lorsque les pierres sont utilisées en tant que dalles ou pavés posés en extérieur, pour réaliser par exemple, un seuil de porte, un chemin ou une terrasse. En effet, du fait de leur surface lisse, ces pierres peuvent être particulièrement glissantes, ce phénomène étant encore accentué lors de précipitations au cours desquelles, les pierres sont susceptibles d'être recouvertes d'une pellicule d'eau, les surfaces étant encore plus glissantes et donc d'autant plus dangereuses pour les personnes y posant le pied.
  • Un autre inconvénient des procédés de traitement actuels réside au niveau de la durée de vie du produit obtenu, en ce qui concerne le maintien d'une teinte foncée au cours du temps. Lorsque des dalles en pierre sont posées en extérieur, celles-ci ont tendance à perdre leur teinte foncée au cours du temps et s'éclaircissent de plus en plus, ce qui les rend beaucoup moins esthétiques et nécessite leur remplacement. Ce phénomène d'éclaircissement est observé même quand un prétraitement par polissage pour rendre les pierres bleues plus foncées a été appliqué. Ceci est en partie dû à la pollution, aux intempéries et aux contraintes que peuvent subir la surface des pierres bleues lorsqu'elles sont posées à l'extérieur.
  • Il existe un réel besoin de fournir un procédé de traitement de surface de roche plus efficace, encore plus rentable et qui permet d'augmenter la durée de vie du produit final. De plus, il existe aussi un besoin de fournir un procédé adapté à la formation d'une surface antidérapante, tout en assurant que la teinte foncée de la roche soit conservée au cours du temps, en particulier lorsque la roche est exposée en milieu extérieur.
  • Pour résoudre ces problèmes, il est prévu selon la présente invention un procédé de surfaçage d'une roche, de préférence une roche sédimentaire carbonatée calcaire fossilifère à crinoïdes, présentant au moins une surface à traiter dans un dispositif de traitement de surface comprenant une unité de flammage suivie d'une unité de traitement par jet d'eau, ledit procédé comprenant successivement les étapes suivantes:
    • amenée de ladite roche sur une bande transporteuse, présentant une vitesse de déplacement prédéterminée selon un plan A, en direction de ladite unité de flammage qui comporte au moins une tête de flammage munie d'au moins deux buses de flammage, de préférence au moins 3 buses de flammage, alimentées en combustible et en comburant et faisant face à ladite au moins une surface à traiter, ladite tête de flammage étant agencée pour être orientée dans le sens de déplacement de ladite bande transporteuse par inclinaison selon un angle prédéfini,
    • flammage de ladite au moins une surface au moyen de ladite tête de flammage conférant une teinte foncée et mat à ladite au moins une surface,
    • amenée de ladite roche présentant ladite au moins une surface traitée par flamme en direction de ladite unité de traitement par jet d'eau qui comporte une tête à jet d'eau munie de plusieurs ouvertures,
    • application d'au moins un jet d'eau à haute pression au moyen de ladite tête à jet d'eau en direction de ladite au moins une surface préalablement traitée par flamme pour former sur ladite au moins une surface de ladite roche une structure rugueuse, et
    • obtention d'une roche de teinte d'ensemble gris anthracite, constellée de plusieurs fragments fossiles, de cristaux, de préférence de type calcite, dont les plans de clivage scintillent à la lumière et présentant un relief de surface antidérapante.
  • Le procédé selon l'invention est plus rentable par rapport aux procédés de traitement connus étant donné qu'il peut être appliqué sur des roches qui sont normalement mises au rebut. Cela est totalement surprenant au vu de l'état de l'art. En effet, il est connu que, certaines roches, comme par exemple, les pierres bleues, présentent en leur sein des défauts comme par exemple des veines charbonneuses, généralement de couleur noire. En plus d'être inesthétiques, ces défauts représentent des points de faiblesse qui peuvent réduire la résistance de la pierre bleue aux contraintes extérieures. Typiquement, ces types de roche ne sont généralement pas valorisées sont donc déclassées car elles ne présentent pas un niveau de qualité suffisant pour les sélectionneurs de roche, plus particulièrement de tranche.
  • Pour ces raisons, ces roches présentant des veines sont donc placées au rebut par les exploitants de roches car leur utilisation ne peut être valorisée, ce qui engendre un sérieux manque à gagner pour les exploitants de ces roches.
  • Or, le procédé selon l'invention permet justement de valoriser ce produit, normalement mis au rebut, par l'application d'une première étape de flammage suivie d'une étape de traitement par jet d'eau.
  • En effet, le procédé selon l'invention a pour effet de décaper la surface en enlevant les parties de roche pouvant présenter des points de faiblesse, sans pour autant affecter la roche en profondeur. Il en résulte notamment que la résistance de la roche traitée en est renforcée. Ce procédé permet dès lors de diminuer la quantité de roches placées au rebut, après extraction dans des carrières. Les exploitants de roches et particulièrement de pierres bleues peuvent ainsi commercialiser une plus grande quantité de roches, ce qui augmente la valeur de ce produit, et rentabilise le procédé d'extraction de roche à partir de carrières.
  • En outre, le procédé suivant l'invention permet de fournir une roche dont au moins une des surfaces, la surface traitée, présente une teinte foncée, de préférence gris anthracite. Cette teinte est particulièrement recherchée par le consommateur.
  • A ce propos, il a été constaté que le procédé suivant l'invention permet d'augmenter la durée du produit final obtenu étant donné que la conservation de la teinte foncée est garantie au cours du temps. Il a pu être mis en évidence que la teinte foncée de roche, par exemple de pierres bleues traitées par le procédé selon l'invention, se maintient significativement plus longtemps au cours du temps, même en conditions extérieures, par rapport à des roches similaires, pour lesquelles un autre procédé de surfaçage (un polissage par exemple) a été appliqué dans le même but.
  • Enfin, le fait d'appliquer une étape de flammage et ensuite de traitement à jet d'eau permet de conférer une certaine rugosité à la surface traitée de la roche, ce qui lui donne des propriétés antidérapantes.
  • Il a également été observé que le traitement de surfaçage suivant l'invention permet d'obtenir des pierres bleues dont la surface est constellée de plusieurs fragments fossiles, de cristaux, de préférence de type calcite, dont les plans de clivage scintillent à la lumière. Cet effet de scintillement à la lumière est particulièrement inattendu.
  • De préférence, ladite étape de flammage s'accompagne d'une addition d'une quantité d'eau, de préférence froide, sur ladite au moins une surface de ladite roche pour provoquer un choc de température.
  • Il a été observé que l'application d'eau, de préférence froide sur la surface de la roche traitée, provoque un phénomène d'écaillement de la surface. Cet écaillement provient du choc thermique créé par l'application d'eau après le passage de la flamme durant l'étape de flammage. Cet écaillement permet à la fois de procurer une certaine rugosité à la surface de la pierre et de diminuer encore un peu plus la présence de défauts tels que les veines charbonneuses à la surface de la roche traitée. Ce phénomène est particulièrement étonnant étant donné qu'il est connu de l'état de l'art que les chocs thermiques doivent être à tous prix évités de manière à préserver la résistance de la roche.
  • De préférence, ladite tête de flammage est en outre agencée pour être déplacée transversalement par rapport au sens de déplacement de ladite bande transporteuse selon une vitesse de translation comprise entre 45 et 120 cm/min, de préférence entre 50 et 100 cm/min, plus préférentiellement entre 65 et 90 cm/min, plus préférentiellement encore égale à 75 cm/min.
  • Le déplacement transversal de la tête de flammage permet de traiter l'ensemble de ladite au moins une surface de manière sensiblement homogène.
  • De préférence, lesdites ouvertures de ladite tête à jet d'eau sont montées rotatives et présentent chacune une vitesse de rotation comprise entre 300 tours/minute et 700 tours/minute, de préférence entre 400 tours/minute et 600 tours/minute, plus préférentiellement entre 450 et 550 tours/min.
  • Cela permet de choisir la vitesse de rotation la plus adéquate pour fournir un rendu de surface tel que souhaité.
  • Avantageusement, ladite vitesse de ladite bande transporteuse est comprise entre 50 cm/min et 150 cm/min, de préférence entre 100 cm/min et 110 cm/min.
  • Cela permet de gérer le temps d'exposition ou de traitement de ladite roche dans chaque unité, en l'occurrence de flammage et de traitement par jet d'eau.
  • De manière préférentielle, ladite roche se présente sous la forme d'une tranche obtenue par découpe de ladite roche, ladite tranche présentant une épaisseur comprise entre 1 et 30 cm, de préférence allant de 1,5 cm à 20 cm, plus préférentiellement comprise entre 3 et 10 cm.
  • Il est préférable d'opter pour une tranche avec une épaisseur comprise dans l'une des plages susvisées pour pouvoir fournir un produit final qui puisse être utilisé dans divers domaines d'application.
  • De préférence, ladite tête de flammage est inclinée dans le sens de déplacement de ladite bande transporteuse selon un angle compris entre 0 et 75°, de préférence entre 10 et 45°, plus préférentiellement entre 15 et 35°, défini par rapport à un axe perpendiculaire audit plan A.
  • Cela permet de traiter ladite au moins une surface avec un angle de flamme qui puisse permettre de donner une structure de surface bien précise. Le but étant de fournir un produit final antidérapant.
  • Avantageusement, chaque buse de ladite tête de flammage présente une extrémité distale située à une distance de ladite au moins une surface de ladite roche, ladite distance étant comprise entre 25 et 35 mm, de préférence entre 29 et 31 mm.
  • De préférence, ladite tête de flammage est munie de 3 buses disposées de façon à former les arêtes d'un triangle.
  • De manière avantageuse, chaque buse de ladite tête de flammage présente un diamètre d'ouverture compris entre 3,5 et 4,5 mm, de préférence entre 3,8 et 4 mm.
  • De préférence, chaque buse de ladite tête de flammage présente une longueur comprise entre 70 et 90 mm, de préférence entre 75 et 85 mm, plus préférentiellement entre 79 et 81 mm.
  • De manière avantageuse, l'étape de flammage est réalisée à une température comprise entre 0 °C et 4000 °C, de préférence comprise entre 1000°C et 3000°C, de manière encore plus préférentielle entre 1000 et 1500 °C.
  • De préférence, le procédé selon l'invention comprend une étape d'alimentation desdites buses avec un mélange propylène/oxygène, de préférence dans un rapport 1,1 : 5 (exprimé en volume).
  • D'autres formes de réalisation du procédé suivant l'invention sont indiquées dans les revendications annexées.
  • La présente invention concerne également une pierre sédimentaire carbonatée calcaire fossilifère à crinoïdes obtenue par le procédé selon la présente invention, caractérisée en ce qu'elle présente un coefficient de friction d'au moins 0,71 et un angle de glissance d'au moins 35 ° évalué selon la norme DIN 51130, ce qui correspond à une classe de résistance à la glissance R13.
  • D'autres formes de réalisation de la pierre obtenue directement par le procédé suivant l'invention sont indiquées dans les revendications annexées.
  • La présente invention se rapporte aussi à une pierre sédimentaire carbonatée calcaire fossilifère à crinoïdes pouvant être obtenue selon l'une quelconque des revendications précédentes de teinte d'ensemble gris anthracite, constellée de plusieurs fragments fossiles, de cristaux de calcite dont les plans de clivage scintillent à la lumière et présentant un relief de surface antidérapant, obtenue par l'application d'un flammage suivie d'un jet d'eau à haute pression.
  • De préférence, la pierre susvisée présente en outre une variation de mesure colorimétrique mesurée selon la norme DIN 6174, inférieure ou égale à 1, après avoir été exposée en milieu extérieur pendant une période de deux mois.
  • La variation de mesure colorimétrique est déterminée en soustrayant la valeur colorimétrique indiquée après 2 mois d'exposition en milieu extérieur à celle prise, au temps zéro, en l'occurrence avant exposition en milieu extérieur. La soustraction de ces deux valeurs étant inférieure ou égale à 1.
  • Avantageusement, ladite pierre présente un relief de surface compris entre 0 et 1 mm, de préférence entre 0,1 et 0,8 mm.
  • D'autres formes de réalisation de la pierre pouvant être obtenue suivant l'invention sont indiquées dans les revendications annexées.
  • Une roche sédimentaire carbonatée calcaire fossilifère à crinoïdes a été extraite sous forme de bloc au sein d'une carrière puis placée dans une unité de coupe où la roche est récupérée sous la forme de tranche présentant une épaisseur comprise entre 1,5 et 20 cm.
  • Ainsi, plusieurs tranches sont récupérées et nécessitent d'être visuellement évaluée par des experts afin de les classer selon leur degré de qualité.
  • Les tranches qui présentent le plus faible degré de qualité et devant normalement être mises au rebut sont conservées pour être traitées et ainsi valorisées à l'aide du procédé suivant la présente invention. De telles tranches présentent des veines foncées voire de teinte noire.
  • Dans le procédé selon l'invention, ces tranches présentant des veines peuvent être placées dans le dispositif de traitement selon l'invention qui comprend deux unités. La première unité de flammage comprend une tête de flammage munie de trois buses disposées l'une par rapport à l'autre de sorte à constituer les sommets d'un triangle. La deuxième unité est une zone de traitement par jet d'eau. La combinaison de ces deux traitements constitue le coeur de la présente invention.
  • En pratique, la tranche est amenée sur une bande transporteuse qui présente une vitesse de déplacement comprise entre 50 cm/minute et 150 cm/minute selon un plan A, en direction de ladite unité de flammage. La tête de flammage est alimentée en combustible et en comburant pour que les buses puissent générer une flamme qui fait face à la surface de la tranche. De plus, la tête de flammage a préalablement été manipulée pour être inclinée dans le sens de déplacement de ladite bande transporteuse selon un compris entre 15 et 45 °, par rapport à un axe perpendiculaire au plan A.
  • De plus, la tête de flammage se déplace par translation, transversalement au plan A (dans le sens de la largeur de la tranche) pour balayer la tranche dans toute sa largeur. De cette façon, le traitement par flamme est réalisé de manière homogène, c'est-à-dire sur toute la surface à traiter, à une température comprise entre 1000 et 4000 °C.
  • Lors de cette étape de flammage, celle-ci peut s'accompagner d'une addition d'eau qui est injectée en surface de la tranche traitée par flamme afin de former un écaillement de la surface.
  • Après le passage dans l'unité de flammage, la tranche est amenée vers l'unité de traitement par jet d'eau qui comporte une tête à jet d'eau munie de plusieurs ouvertures. Cette étape est réalisée avec une pression de jet d'eau comprise entre 500 et 2000 bars, de préférence d'environ 1000 bars pour conférer le caractère rugueux à la surface de la tranche.
  • Cela permet d'obtenir une roche de teinte de teinte d'ensemble gris anthracite, constellée de plusieurs fragments fossiles, de cristaux, de préférence de type calcite, dont les plans de clivage scintillent à la lumière et présentant un relief de surface antidérapante.
  • De préférence, lesdites ouvertures de ladite tête à jet d'eau sont chacune formées d'une buselure à jet d'eau et sont montées sur un plateau. De préférence, ledit plateau comprend 20 buselures.
  • De préférence, ledit plateau présente une vitesse de rotation comprise entre 300 tours/minute et 700 tours/minute, de préférence entre 400 tours/minute et 600 tours/minute, plus préférentiellement entre 450 et 550 tours/minute.
  • Avantageusement, chaque buse de ladite tête de flammage présente une extrémité distale située à une distance de ladite au moins une surface de ladite roche, ladite distance étant comprise entre 25 et 35 mm, de préférence entre 29 et 31 mm.
  • De manière particulière, ladite tête de flammage est munie de 3 buses disposées de façon à former les arêtes d'un triangle.
  • Avantageusement encore, chaque buse de ladite tête de flammage présente un diamètre d'ouverture compris entre 3,5 et 4,5 mm, de préférence entre 3,8 et 4 mm.
  • De plus, chaque buse de ladite tête de flammage peut présenter une longueur comprise entre 70 et 90 mm, de préférence entre 75 et 85 mm, plus préférentiellement entre 79 et 81 mm.
  • D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront de la description donnée ci-après, à titre non limitatif et en faisant référence aux dessins annexés.
  • Dans le cadre de la présente invention la détermination d'une valeur colorimétrique peut être réalisée à l'aide d'un spectrophotomètre, par exemple de marque MiniScan® EZ fourni par HunterLab.
  • Le principe de mesure consiste à déterminer la couleur sur une échelle allant de 0 à 100, où 0 correspond à la couleur noire et 100 à la couleur blanche.
  • Dans le cadre de la présente invention le relief de surface compris entre 0 et 1 mm, de préférence entre 0,1 et 0,8 mm est déterminé à l'aide d'un palpeur de profil présentant des graduations, comme par exemple le Profilmeister fourni par Staba.
  • A l'aide de cet outil, il est possible de déterminer le relief de surface de la roche de manière précise.
    • La figure 1 est une vue en perspective de l'unité de flammage du dispositif de traitement de surface selon l'invention en présence d'une tranche de roche dont la surface doit être traitée.
    • La figure 2 est une vue en coupe transversale de la tête de flammage selon l'invention.
    • La figure 1 représente une unité de flammage 3 selon l'invention comprenant une tête de flammage 5 et une bande transporteuse 4 convoyant une roche 1 coupée en tranche d'une certaine épaisseur 7 dans la direction x.
  • La tête de flammage 5 est inclinée selon un angle prédéfini y défini par rapport à un axe perpendiculaire B audit plan A et comprend trois buses 6 de flammage dirigées vers la surface 2 de la roche 1, devant être traitée.
  • La figure 2 est une coupe transversale à travers les 3 buses de flammage 6 de la tête de flammage 5 disposées de manière à former les sommets d'un triangle.
    • Exemple 1
  • Une roche sédimentaire carbonatée calcaire fossilifère à crinoïdes a été extraite sous forme de bloc au sein d'une carrière puis est sciée de manière à former une tranche de 1,5 cm d'épaisseur. La tranche est ensuite amenée dans le dispositif de traitement de surface.
  • La tranche est placée sur une bande transporteuse se déplaçant à une vitesse de 105 cm/min et est d'abord introduite dans une unité de flammage qui est pourvue d'une tête de flammage présentant trois buses disposées en triangle, ayant chacune un diamètre d'ouverture de 3,98 mm et une longueur de 80 mm. Les buses de flammage sont alimentées par un mélange d'oxygène et de propylène (5 :1,1; v/v) et génèrent une flamme ayant une hauteur de 30 mm en direction de la surface de la tranche afin de la traiter. La tête de flammage est inclinée relativement à un plan perpendiculaire à ladite surface de ladite tranche selon un angle de 71°. De plus, la tête de flammage est disposée à une distance de 30 mm par rapport à la surface de la tranche traitée.
  • Pendant l'étape de flammage, la tête de flammage effectue un mouvement de translation à une vitesse de 75 cm/min dans une direction perpendiculaire à la direction dans laquelle la tranche est transportée grâce à la bande transporteuse. Lors du passage de la flamme, de l'eau de distribution à environ 10 °C est appliquée sur la surface de la roche par à un jet d'eau.
  • La tranche est ensuite convoyée par la bande transporteuse vers l'unité de traitement par jet d'eau. Une tête à jet d'eau comportant une série de buses génère au moins un jet d'eau à une pression de 1000 bars en direction de la surface de la tranche. Pendant l'étape de traitement par jet d'eau, la tête à jet d'eau effectue également un mouvement de translation à une vitesse de 40 cm/min dans une direction perpendiculaire à la direction dans laquelle la tranche est transportée par la bande transporteuse. De plus, la tête à jet d'eau comprend un plateau rotatif comprenant 20 buselures formant autant d'ouvertures à partir desquelles des jets d'eau sont dirigés vers la surface de la tranche. De plus, en cours de traitement, le plateau rotatif effectue un mouvement de rotation à une vitesse de 500 T/min et se trouve à une distance de 30 mm de la surface de la tranche traitée.
  • En fin de traitement, la tranche obtenue après traitement présente une teinte d'ensemble gris anthracite profond et est constellée de nombreux fragments fossiles, de cristaux de calcite qui ont des plans de clivage scintillant à la lumière. La surface de la tranche présente un coefficient de friction d'au moins 0,71 et un angle de glissance d'au moins 35 ° évalué selon la norme DIN 51130, ce qui correspond à une classe de résistance à la glissance R13. L'indice de colorimétrie mesuré, de préférence selon la norme DIN 6174, est de 39,985 à l'aide d'un spectrophotomètre de marque MiniScan® EZ fourni pas HunterLab. L'échelle de couleur choisie présente une valeur de zéro pour la couleur noire et une valeur égale à 100 pour la couleur blanche.
    • Exemple comparatif
  • Les conditions de l'exemple 1 ont été reproduites, excepté qu'une étape de ponçage a été réalisée à la place du flammage et du jet d'eau.
  • Les durées de vie (par mesure de colorimétrie) d'une roche sédimentaire carbonatée calcaire fossilifère à crinoïdes traitée suivant l'exemple 1 et d'une roche sédimentaire carbonatée calcaire fossilifère à crinoïdes traitée suivant l'exemple comparatif ont été comparées.
  • Pour cela, deux dalles ont été placées proches l'une de l'autre en extérieur, de manière à ce qu'elles subissent toutes les deux les mêmes conditions extérieures en termes d'exposition aux UV, à la pluie, au vent et à la pollution.
  • Avant exposition extérieure, la surface traitée de la dalle selon l'exemple 1 présente une valeur colorimétrique de 39,985 et une valeur de 40,240 après 2 mois d'exposition.
  • La surface traitée de la tranche selon l'exemple comparatif présente, avant exposition, une valeur colorimétrique de 24,751 et, après exposition durant un mois, une valeur de 30,506.

Claims (15)

  1. Procédé de surfaçage d'une roche (1), de préférence une roche (1) sédimentaire carbonatée calcaire fossilifère à crinoïdes, présentant au moins une surface (2) à traiter dans un dispositif de traitement de surface comprenant une unité de flammage (3) suivie d'une unité de traitement par jet d'eau, ledit procédé comprenant successivement les étapes suivantes :
    - amenée de ladite roche (1) sur une bande transporteuse (4), présentant une vitesse de déplacement (x) prédéterminée selon un plan A, en direction de ladite unité de flammage (3) qui comporte au moins une tête de flammage (5) munie d'au moins deux buses de flammage (6), de préférence au moins 3 buses de flammage (6), alimentées en combustible et en comburant et faisant face à ladite au moins une surface (2) à traiter, ladite tête de flammage (5) étant agencée pour être orientée dans le sens de déplacement de ladite bande transporteuse (4) par inclinaison selon un angle prédéfini,
    - flammage de ladite au moins une surface (2) au moyen de ladite tête de flammage (5) conférant une teinte foncée et mat à ladite au moins une surface (2),
    - amenée de ladite roche (1) présentant ladite au moins une surface (2) traitée par flamme en direction de ladite unité de traitement par jet d'eau qui comporte une tête à jet d'eau munie de plusieurs ouvertures,
    - application d'au moins un jet d'eau à haute pression au moyen de ladite tête à jet d'eau en direction de ladite au moins une surface (2) préalablement traitée par flamme pour former sur ladite au moins une surface (2) de ladite roche (1) une structure rugueuse, et
    - obtention d'une roche de teinte d'ensemble gris anthracite, constellée de plusieurs fragments fossiles, de cristaux, de préférence de type calcite, dont les plans de clivage scintillent à la lumière et présentant un relief de surface antidérapante.
  2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite étape de flammage est poursuivie en appliquant une quantité d'eau, de préférence froide, sur ladite au moins surface (2) de ladite roche (1) pour provoquer un choc de température.
  3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel ladite tête de flammage (5) est en outre agencée pour être déplacée transversalement par rapport au sens de déplacement de ladite bande transporteuse (4) selon une vitesse de translation comprise entre 45 et 120 cm/min, de préférence entre 50 et 100 cm/min, plus préférentiellement entre 65 et 90 cm/min, plus préférentiellement encore égale à 75 cm/min.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdites ouvertures de ladite tête à jet d'eau sont montées rotatives et présentent chacune une vitesse de rotation comprise entre 300 tours/minute et 700 tours/minute, de préférence entre 400 tours/minute et 600 tours/minute, plus préférentiellement entre 450 et 550 tours/min.
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite vitesse (x) de ladite bande transporteuse (4) est comprise entre 50 cm/min et 150 cm/min, de préférence entre 100 cm/min et 110 cm/min.
  6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite roche (1) se présente sous la forme d'une tranche obtenue par découpe de ladite roche (1), ladite tranche présentant une épaisseur comprise entre 1 et 30 cm, de préférence allant de 1,5 cm à 20 cm, plus préférentiellement comprise entre 3 et 10 cm.
  7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite tête de flammage (5) est inclinée dans le sens de déplacement de ladite bande transporteuse (4) selon un angle (y) compris entre 0 et 75°, de préférence entre 10 et 45°, plus préférentiellement entre 15 et 35°, défini par rapport à un axe (B) perpendiculaire audit plan A.
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque buse (6) de ladite tête de flammage (5) présente une extrémité distale située à une distance de ladite au moins une surface (2) de ladite roche (1), ladite distance étant comprise entre 25 et 35 mm, de préférence entre 29 et 31 mm.
  9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel ladite tête de flammage (5) est munie de 3 buses (6) disposées de façon à former les arêtes d'un triangle.
  10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque buse (6) de ladite tête de flammage (5) présente un diamètre d'ouverture compris entre 3,5 et 4,5 mm, de préférence entre 3,8 et 4 mm.
  11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chaque buse (6) de ladite tête de flammage (5) présente une longueur comprise entre 70 et 90 mm, de préférence entre 75 et 85 mm, plus préférentiellement entre 79 et 81 mm.
  12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape de flammage est réalisée à une température comprise entre 0 °C et 4000 °C, de préférence comprise entre 1000°C et 3000°C, de manière encore plus préférentielle entre 1000°C et 1500°C.
  13. Pierre sédimentaire carbonatée calcaire fossilifère à crinoïdes obtenue par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce qu'elle présente caractérisée en ce qu'elle présente un coefficient de friction d'au moins 0,71 et un angle de glissance d'au moins 35 ° évalué selon la norme DIN 51130, ce qui correspond à une classe de résistance à la glissance R13.
  14. Pierre sédimentaire carbonatée calcaire fossilifère à crinoïdes pouvant être obtenue selon l'une quelconque des revendications précédentes de teinte d'ensemble gris anthracite, constellée de plusieurs fragments fossiles, de cristaux de calcite dont les plans de clivage scintillent à la lumière et présentant un relief de surface antidérapant, obtenue par l'application d'un flammage suivie d'un jet d'eau à haute pression, et présentant en outre une variation de mesure colorimétrique, de préférence mesurée selon la norme DIN6174, inférieure ou égale à 1, après avoir été exposée en milieu extérieur pendant une période de deux mois.
  15. Pierre bleue selon la revendication 14, présentant relief de surface compris entre 0 et 1 mm, de préférence entre 0,1 et 0,8 mm.
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