FR2483322A1 - Light high strength, incombustible rigid articles - with low resin content, formed by coating liq. resin on fly ash, shaping and setting - Google Patents

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Abstract

Mfr. of shaped, rigid articles comprises forming a thin coating of liq. resin of viscosity 10 Stokes on a thermally stable particulate material (I), where msot or all of (I) comprises fly ash spheres. The mixt. is then formed into a pre-selected shape with the resin bonding (I) together. The product contains 15 wt.% resin, adn pref. has a cold tensile strength of >=125 psi. In one method, liq. resin is dried to form coatings on individual particles of (I) prior to forming into required shape, and the resin is heated to soften or melt it. On resolidifying, the resin bonds (I) together. A pref. method is when (I) and liq. resin produce a doughy mixt. which is formed into require shape and set. The articles are esp. useful as building panels, fire doors, in furniture, etc.. High tensile strength and light wt. products are obtd. using little resin.

Description

La présente invention concerne dans son ensemble des articles rigides formés d'une matière en particules et d'un liant du type d'une résine, et elle a trait notamment à des articles de ce genre dans lesquels une proportion dominante de la matière en particules est sous la forme de sphères de cendres volantes. The present invention relates as a whole to rigid articles formed of a particulate material and of a binder of the resin type, and it relates in particular to articles of this kind in which a dominant proportion of the particulate material is in the form of fly ash spheres.

L'un des principaux buts de la présente invention est de trouver un procédé économique de production d'articles rigides comprenant des sphères de cendres volantes et un liant du type d'une résine et ayant une résistance à la traction relativement grande, notamment par rapport à la quantité utilisée de résine. One of the main aims of the present invention is to find an economical process for the production of rigid articles comprising fly ash spheres and a binder of the resin type and having a relatively high tensile strength, in particular in relation to to the amount of resin used.

Un autre but de la présente invention est de produire des articles rigides comprenant des sphèreS de cendres volantes et un liant du type d'une résine, et presentant une résistance à la traction relativement grande pour toute teneur donnée en résine. Another object of the present invention is to produce rigid articles comprising fly ash spheres and a binder of the resin type, and having a relatively high tensile strength for any given resin content.

Un autre but de la présente invention est de produire des articles de ce genre qui possèdent également d'autres propriétés avantageuses telles que l'incombusti- bilité, une bonne intégrité structurale et des propriétés acoustiques correctes. Another object of the present invention is to produce articles of this kind which also have other advantageous properties such as incombustibility, good structural integrity and correct acoustic properties.

L'invention a aussi pour but de produire des articles de poids extrêmement léger. The invention also aims to produce articles of extremely light weight.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre et des exemples qui l'illustrent. Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the detailed description which follows and from the examples which illustrate it.

La présente invention propose un procédé de production d'articles rigides de formes prédéterminées, procédé qui consiste à préparer un mélange d'une matière en particules thermiquement stable et d'une résine liquide de viscosité inférieure à environ 10 3 m2/s pour former un mince revêtement de résine sur les particules, au moins une proportion dominante de la matière en particules étant formée de sphères de cendres volantes, et à donner au mélange résultant une forme présélectionnée, la résine liant les particules ensemble pour former un article rigide ayant la forme prédéterminée et contenant moins d'environ 15 % en poids de résine. L'article résultant formé conformément à l'invention a de préférence une résistance à la traction à froid d'au moins environ 1,05 MPa. The present invention provides a method for producing rigid articles of predetermined shapes, which method consists in preparing a mixture of a thermally stable particulate material and a liquid resin of viscosity less than about 10 3 m2 / s to form a thin coating of resin on the particles, at least a dominant proportion of the particulate material being formed of fly ash spheres, and to give the resulting mixture a preselected shape, the resin binding the particles together to form a rigid article having the shape predetermined and containing less than about 15% by weight of resin. The resulting article formed in accordance with the invention preferably has a cold tensile strength of at least about 1.05 MPa.

L'invention est basée sur la découverte selon laquelle le revêtement de sphères de cendres volantes avec de petites quantités seulement d'une résine sous la forme d'un liquide de faible viscosité donne un produit dont la résistance à la traction est extrêmement grande après que la résine s'est solidifiée. Au lieu de décroître proportionnellement aux réductions de la teneur en résine, la résistance à la traction reste relativement grande pour des teneurs en résine inférieures à 15 % et même inférieures à 10 %, par rapport au poids du produit final.En fait, on a constaté que la résistance à la traction par unité de poids de la résine augmente en réalité pour des taux de résine inférieurs à 15 % en poids, notamment inférieurs à 10 % en poids, et/ou pour des viscosités inférieures à 10 3 m2/s, notamment inférieures à 5.10 4m2/s. En conséquence, de tels produits peuvent être formés à un prix de revient relativement bas en raison de la faible teneur en résine qui constitue normalement l'ingrédient le plus coûteux des compositions de ce type. Pourtant, la résistance mécanique du produit est suffisamment grande pour permettre son utilisation dans de nombreuses applications qui nécessitent une résistance structurale appréciable. The invention is based on the discovery that coating fly ash spheres with only small amounts of a resin in the form of a low viscosity liquid produces a product with extremely high tensile strength after the resin has solidified. Instead of decreasing in proportion to the reductions in resin content, the tensile strength remains relatively high for resin contents of less than 15% and even less than 10%, relative to the weight of the final product. found that the tensile strength per unit weight of the resin actually increases for resin levels of less than 15% by weight, in particular less than 10% by weight, and / or for viscosities of less than 10 3 m2 / s , notably less than 5.10 4m2 / s. Consequently, such products can be formed at a relatively low cost price due to the low resin content which is normally the most expensive ingredient in compositions of this type. However, the mechanical resistance of the product is high enough to allow its use in many applications which require appreciable structural resistance.

Bien qu'on ne désire limiter l'invention à aucune théorie particulière, on pense que la résine liquide de faible viscosité forme un revêtement extrêmement mince sur les sphères de cendres volantes, et que ces sphères revêtues s'agglomèrent étroitement en sorte que les mincies revêtements de résine sur des sphères adjacentes peuvent se réunir et former une liaison inter-particulaire résistante. En conséquence, le produit final a une résistance à la traction relativement grande même lorsque la résine n'est utilisée qu'en faibles quantités. Although it is not desired to limit the invention to any particular theory, it is believed that the low viscosity liquid resin forms an extremely thin coating on the fly ash spheres, and that these coated spheres agglomerate tightly so that the thin Resin coatings on adjacent spheres can come together and form a strong inter-particle bond. As a result, the final product has a relatively high tensile strength even when the resin is used only in small amounts.

Les particules de cendres volantes qui sont utilisées conformément à l'invention sont non seulement sphériques mais aussi creuses et, par conséquent, leur densité est faible. Ces sphères représentent un constituant usuel des cendres volantes provenant de la plupart des sources, et sont séparées des constituants solides plus denses par des procédés bien connus et pratiqués dans l'industrie, utilisant une flottation sélective. Par exemple, les sphères de cendres volantes de la firme Fillite
U.S.A. Inc. de Huntington, West Virginia, que l'on trouve sous la dénomination de "Fillite", ont une densité inférieure à 0,7 et leurs particules ont un diamètre de 5 à 300 pm Des sphères de cendres volantes similaires sont proposées par la firme P.A.Industries Inc. de Chatanooga, Tennessee, sous la désignation de "Extendospheres". Comme cela est bien connu, les cendres volantes sont principalement formées de silice et d'alumine avec une petite quantité d'oxyde de fer et d'oxydes de métaux alcalins, et elles ont un haut point de fusion, par exemple 12000C.
The fly ash particles which are used according to the invention are not only spherical but also hollow and, therefore, their density is low. These spheres represent a common constituent of fly ash from most sources, and are separated from the denser solid constituents by methods well known and practiced in the industry, using selective flotation. For example, the fly ash spheres of the firm Fillite
USA Inc. of Huntington, West Virginia, which we find under the name of "Fillite", have a density less than 0.7 and their particles have a diameter of 5 to 300 pm Similar spheres of fly ash are proposed by PAIndustries Inc. of Chatanooga, Tennessee, under the designation "Extendospheres". As is well known, fly ash is mainly formed from silica and alumina with a small amount of iron oxide and alkali metal oxides, and they have a high melting point, for example 12000C.

Le cas échéant, d'autres matières en particules et/ou en fibres peuvent être mélangées avec les sphères de cendres volantes, à condition que ces dernières constituent au moins environ 50 % de la teneur en non-résine du produit final. Des exemples d'autres matières en particules ou fibres convenables que l'on peut adjoindre aux cendres volantes pour faire varier les propriétés du produit final sont la vermiculite, la perlite, une matière réfractaire, la balle de riz calcinée, le graphite, la laine minérale, l'amiante, la fibre de verre, les microsphères de verre ou de matière plastique, etc. If necessary, other particulate and / or fiber materials can be mixed with the fly ash spheres, provided that the latter constitute at least about 50% of the non-resin content of the final product. Examples of other suitable particulate or fiber materials which can be added to fly ash to vary the properties of the final product are vermiculite, perlite, refractory material, calcined rice husk, graphite, wool mineral, asbestos, fiberglass, glass or plastic microspheres, etc.

La résine qui est utilisée comme liant dans la présente invention doit être disponible sous la forme liquide et doit avoir une viscosité inférieure à environ 10 3 m2/s. The resin which is used as a binder in the present invention must be available in liquid form and must have a viscosity of less than about 10 3 m2 / s.

Il est préférablè que la résine liquide soit stable à la température ambiante, de manière que les cendres volantes et la résine puissent être mélangées sans l'utilisation d'appareils de chauffage, et aussi pour permettre la conservation de la résine liquide à la température ambiante. La résine liquide peut être formée par dissolution de résine solide dans un solvant, par dispersion de particules extrêmement fines de résine solide dans un véhicule liquide, ou par l'utilisation d'une résine qui est normalement à l'état liquide avant qu'elle se solidifie.It is preferable that the liquid resin is stable at room temperature, so that the fly ash and the resin can be mixed without the use of heaters, and also to allow the storage of the liquid resin at room temperature . Liquid resin can be formed by dissolving solid resin in a solvent, by dispersing extremely fine particles of solid resin in a liquid vehicle, or by using a resin that is normally in the liquid state before it solidifies.

Plusieurs résines différentes que l'on peut utiliser avantageusement dans la présente invention seront décrites ci-dessous à titre d'exemples, mais il y a lieu de remarquer que l'invention est applicable à la plupart des résines qui sont disponibles sous la forme de liquides ayant la viscosité correcte et qui forment un revêtement sensiblement continu sur chaque particule individuelle de cendres volantes lors d'un mélange intime avec ces dernières. Le durcissement de la résine est de préférence effectué au moyen d'air chaud qui chasse le solvant ou le véhicule liquide et/ou élève la température de la résine à son point de solidification, ou tout au moins accélère cette dernière. Several different resins which can be advantageously used in the present invention will be described below by way of examples, but it should be noted that the invention is applicable to most resins which are available in the form of liquids with the correct viscosity and which form a substantially continuous coating on each individual particle of fly ash when intimately mixed with them. The curing of the resin is preferably carried out by means of hot air which expels the solvent or the liquid vehicle and / or raises the temperature of the resin to its point of solidification, or at least accelerates the latter.

Dans le cas de certaines résines, un catalyseur est mélangé avec la résine sous sa forme liquide pour activer son durcissement, et il en est ainsi pour certaines résines décrites à titre d'exemples dans ce qui suit.In the case of certain resins, a catalyst is mixed with the resin in its liquid form to activate its hardening, and this is the case for certain resins described by way of examples in the following.

Pour faciliter l'opération par laquelle la forme désirée est donnée au mélange de cendres volantes et de résine, cette dernière à l'état liquide et la cendre volante sont de préférence mélangées en proportions aptes à produire une masse à consistance de pâte qui peut encore être moulée, mais qui ne s 'écoule plus. Cette pâte est ensuite façonnée à la forme désirée, normalement par moulage, et finalement la résine est durcie et séchée de manière à former l'article rigide voulu. Pour certaines résines, telles qu'une résine phénol-formaldéhyde dissoute dans l'alcool, les cendres volantes revêtues de résine peuvent être séchées à la façon d'une matière en particules, par exemple par une opération dans laquelle les cendres volantes sont soumises à l'action d'air chauffé à une certaine température ou par mélange soutenu à la température ambiante, avant la transformation en un objet de forme désirée. Les cendres volantes revêtues sont ensuite placées dans un moule ou dans un patron ayant la forme désirée et elles sont chauffées à une température comprise dans la plage de 204 à 2600C de manière à ramollir et à faire mûrir la résine et à lier ainsi les cendres volantes selon la forme désirée. Là encore, des exemples. To facilitate the operation by which the desired shape is given to the mixture of fly ash and resin, the latter in the liquid state and the fly ash are preferably mixed in proportions capable of producing a paste-like mass which can further to be molded, but which no longer flows. This paste is then shaped to the desired shape, normally by molding, and finally the resin is hardened and dried so as to form the desired rigid article. For certain resins, such as a phenol-formaldehyde resin dissolved in alcohol, the resin-coated fly ash can be dried in the manner of a particulate material, for example by an operation in which the fly ash is subjected to the action of air heated to a certain temperature or by sustained mixture at room temperature, before transformation into an object of desired shape. The coated fly ash is then placed in a mold or in a pattern having the desired shape and is heated to a temperature in the range of 204 to 2600C so as to soften and ripen the resin and thereby bind the fly ash according to the desired shape. Again, examples.

particuliers de ces opérations de mélange et de formage seront décrits en détail dans ce qui suit.particular of these mixing and forming operations will be described in detail in the following.

Des exemples de résines liquides que l'on peut utiliser avantageusement dans la présente invention comprennent une résine phénol-formaldéhyde dissoute dans l'alcool éthylique et mélangée avec l'hexaméthylènetétramine comme catalyseur (par exemple la résine "Plenco 212" de la firme Plastic Engineering Company) ; des solutions de résines de type alkyd (par exemple "Linocure", résine de la firme
Ashland Chemical Co. de Columbus, Ohio) ; des solutions de résines uréthanne phénoliques (par exemple la résine "6100/6300" de la firme Ashland Chemical Co.) ; et des résines furanne qui sont normalement à l'état liquide à la température ambiante et qui ne nécessitent donc pas de solvant (par exemple la résine "Chem Rez 290" de la firme
Ashland Chemical Co.).
Examples of liquid resins which can advantageously be used in the present invention include a phenol-formaldehyde resin dissolved in ethyl alcohol and mixed with hexamethylenetetramine as catalyst (for example the resin "Plenco 212" from the firm Plastic Engineering Company); solutions of alkyd type resins (for example "Linocure", resin of the firm
Ashland Chemical Co. of Columbus, Ohio); solutions of phenolic urethane resins (for example the resin "6100/6300" from the company Ashland Chemical Co.); and furan resins which are normally in the liquid state at room temperature and which therefore do not require a solvent (for example the resin "Chem Rez 290" from the company
Ashland Chemical Co.).

Les articles façonnés rigides de la présente invention sont particulièrement utiles dans des applications qui nécessitent des noyaux rigides incombustibles de faible poids, tels que des panneaux utilisés dans le bâtiment, revêtus de minces feuilles de métal, de bois ou de matière plastique ; des supports de base pour mobilier ; des portes résistant au feu, etc. The rigid shaped articles of the present invention are particularly useful in applications which require noncombustible rigid cores of low weight, such as panels used in building, coated with thin sheets of metal, wood or plastic; basic supports for furniture; fire resistant doors, etc.

L'invention est illustrée par les exemples suivants, donnés à titre non limitatif. Les essais auxquels il est fait allusion dans les exemples ont été conduits sensiblement d'après les modes opératoires indiqués ci après
Résistance à la traction à froid
Un appareil de détermination de la résistance mécanique du type à arc, entraîné par un moteur Dietert NO 400-1 (firme Harry W. Dietert Co. ; Detroit, Michigan), équipé d'un accessoire de mesure de la résistance à la traction à froid Dietert N0 610-N, est utilisé pour rompre des échantillons appelés "biscuits". La résistance à la traction à froid, en MPa, est lue directement d'après l'échelle de cisaillement prévue sur l'appareil.
The invention is illustrated by the following examples, given without limitation. The tests to which reference is made in the examples were carried out substantially according to the procedures indicated below.
Cold tensile strength
An arc-type mechanical strength determination device, driven by a Dietert NO 400-1 motor (firm Harry W. Dietert Co.; Detroit, Michigan), equipped with an accessory for measuring the tensile strength at cold Dietert N0 610-N, is used to break up samples called "cookies". The cold tensile strength, in MPa, is read directly from the shear scale provided on the device.

Perte au feu
Deux grammes de la matière à éprouver sont placés dans une nacelle préalablement pesée et munie d'un couvercle, et la nacelle et la matière sont ensuite placées dans un four à moufle maintenu à 9270C, et elles sont chauffées pendant 45 minutes. On retire ensuite la nacelle et la matière du four, on les laisse refroidir à la température ambiante et on les pèse à nouveau. Le poids final de la nacelle et de la matière est retranché du poids initial de la nacelle contenant la matière, et la différence obtenue est divisée par 2, puis multipliée par 100 pour donner le pourcentage de perte au feu.
Fire loss
Two grams of the test material are placed in a previously weighed basket with a cover, and the basket and the material are then placed in a muffle furnace maintained at 9270C, and they are heated for 45 minutes. The basket and material are then removed from the oven, allowed to cool to room temperature and weighed again. The final weight of the basket and the material is subtracted from the initial weight of the basket containing the material, and the difference obtained is divided by 2, then multiplied by 100 to give the percentage loss on ignition.

Résistance à la compression
On utilise un appareil de mesure de la-résistance du type à arc, entraîné par un moteur Dietert NO 400-1 (de la firme Harry W. Dietert Co., Detroit, Michigan) équipé d'un accessoire Dietert NO 410 pour la mesure d'une forte résistance mécanique à sec. Les échantillons sont des cylindres de 5,08 cm de hauteur et 5,08 cm de diamètre.
Compressive strength
An arc-type resistance measurement device is used, driven by a Dietert NO 400-1 motor (from the firm Harry W. Dietert Co., Detroit, Michigan) equipped with a Dietert NO 410 accessory for the measurement. strong mechanical strength when dry. The samples are cylinders 5.08 cm high and 5.08 cm in diameter.

Exemples NO 1 à 4
On mélange 90,72 kg de cendres volantes et les quantités indiquées d'un mélange normal d'hexaméthylène tétramine et de stéarate de calcium dans un mélangeur Fordath classique, à la température ambiante. Après agitation pendant 30 secondes, on ajoute les quantités indiquées d'une solution de résine phénol-formaldéhyde dans l'éthanol (teneur en -4 résine solide de 50 % en poids, viscosité de 1 à 2.10 m / s). On continue d'agiter pendant 1 minute, puis on introduit de l'air chauffé à 2320C dans le mélangeur pour évaporer les solvants. On continue de mélanger pendant encore 7 à 9 minutes pour former un mélange dans lequel les masses agglomérées commencent à se fragmenter. On décharge ensuite ce mélange du mélangeur, on le tamise et on le sèche.Des "biscuits" éprouvettes destinés aux essais sont formés dans un patron à 2320C, mûris pendant 1 minute, refroidis à la température ambiante, puis soumis aux essais de détermination de la résistance à la traction à froid ("T.F.") et de perte au feu ("P.F."), ce qui donne les résultats suivants
Résine Hexa/S.C. P.F T.F., T.F./résine
liquide MPa NO 1 10,69 1,02 7,1 % 0,59 0,083 NO 2 19,8 1,9 11,6 % 0,97 0,084
N 3 28,9 2,8 17,5 % 1,34 0,077
N 4 38,1 3,6 20,0 % 1,57 0,079
Exemples 5-6
A des fins de comparaison avec les exemples 1-4, on a répété le même mode opératoire en utilisant la même résine, mais dans une solution contenant 70 % de résine solide (viscosité 50.10 4 m2/s), ce qui a donné les résultats suivants
Résiné Hexa/S.C. P.F.T.F., T.F./résine
liquide MPa
N 5 7,6 1,0 6,2 % 0,37 0,060
N 6 20,7 2,8 16,0 % 1,18 0,074
Exemples 7-8
On mélange 600 g de cendres volantes dans un mélangeur Hobart avec les quantités indiquées d'une résine liquide de type alkyd ("Linocure" de la firme Ashland
Chemical Co.) contenant 80 % en poids de résine solide dans un solvant et ayant une viscosité de 4,38.10 4 m2/s.On continue d'agiter jusqu'à ce que les cendres volantes soient totalement mouillées (environ 4 minutes), en formant une masse pâteuse que l'on transforme ensuite en "biscuits éprouvettes dans un patron à la température ambiante, que l'on fait mûrir pendant 24 heures à la température ambiante, puis que l'on soumet à des essais de résistance à la traction à froid (T.F.), ce qui donne les résultats suivants h
Résine Résine, % T.F., T.F./résine
liquide MPa
N 7 150 g 20 % 3,91 0,195
N 8 60 g 8 % 2,90 0,362
Exemples 9 à 14
On répète le mode opératoire des exemples 7 et 8 en utilisant 600 g de cendres volantes et les quantités indiquées d'une résine liquide uréthanne phénolique (résine "6100/6300" de la firme Ashland Chemical Co.) contenant 70 % en poids de résine solide, dans un solvant, et ayant une viscosité de 0,5.10-4 m2/s. Il s'agit d'une résine en trois parties, dont la partie A (30 g) est ajoutée tout d'abord en même temps que le catalyseur, agitée pendant environ 2 minutes, puis la partie B (30 g) est ajoutée et l'ensemble est agité pendant encore 2 minutes.La masse pâteuse résultante est transformée en "biscuits" éprouvettes dans un patron à la température ambiante, mûrie pendant 24 heures à la température ambiante, ~ puis soumise aux essais de résistance à la traction à froid ("T.F.") et de résistance à la compression ("Comp.") en donnant les résultats suivants
Résine Résine, % T.F., T.F./résine Comp.
Examples NO 1 to 4
90.72 kg of fly ash and the indicated amounts of a normal mixture of hexamethylene tetramine and calcium stearate are mixed in a standard Fordath mixer at room temperature. After stirring for 30 seconds, the indicated amounts of a solution of phenol-formaldehyde resin in ethanol are added (content of -4 solid resin of 50% by weight, viscosity of 1 to 2.10 m / s). Stirring is continued for 1 minute, then air heated to 2320C is introduced into the mixer to evaporate the solvents. Mixing is continued for another 7 to 9 minutes to form a mixture in which the agglomerated masses begin to fragment. This mixture is then discharged from the mixer, sieved and dried. Test "biscuits" for the tests are formed in a pattern at 2320C, matured for 1 minute, cooled to room temperature, then subjected to the tests for determining resistance to cold traction ("TF") and loss on ignition ("PF"), which gives the following results
Hexa resin / SCPF TF, TF / resin
liquid MPa NO 1 10.69 1.02 7.1% 0.59 0.083 NO 2 19.8 1.9 11.6% 0.97 0.084
N 3 28.9 2.8 17.5% 1.34 0.077
N 4 38.1 3.6 20.0% 1.57 0.079
Examples 5-6
For comparison purposes with Examples 1-4, the same procedure was repeated using the same resin, but in a solution containing 70% solid resin (viscosity 50.10 4 m2 / s), which gave the results following
Hexa resin / SCPFTF, TF / resin
liquid MPa
N 5 7.6 1.0 6.2% 0.37 0.060
N 6 20.7 2.8 16.0% 1.18 0.074
Examples 7-8
600 g of fly ash are mixed in a Hobart mixer with the indicated quantities of an alkyd-type liquid resin ("Linocure" from the company Ashland
Chemical Co.) containing 80% by weight of solid resin in a solvent and having a viscosity of 4.38 × 10 4 m2 / s. Stirring is continued until the fly ash is completely wet (approximately 4 minutes), by forming a pasty mass which is then transformed into "test cookies in a pattern at room temperature, which is left to mature for 24 hours at room temperature, then subjected to resistance tests to cold traction (TF), which gives the following results h
Resin Resin,% TF, TF / resin
liquid MPa
N 7 150 g 20% 3.91 0.195
N 8 60 g 8% 2.90 0.362
Examples 9 to 14
The procedure of Examples 7 and 8 is repeated using 600 g of fly ash and the indicated amounts of a phenolic urethane liquid resin (resin "6100/6300" from the company Ashland Chemical Co.) containing 70% by weight of resin solid, in a solvent, and having a viscosity of 0.5.10-4 m2 / s. It is a three-part resin, part A (30 g) of which is added first at the same time as the catalyst, stirred for approximately 2 minutes, then part B (30 g) is added and the whole is stirred for another 2 minutes. The resulting pasty mass is transformed into "cookies" test pieces in a pattern at room temperature, matured for 24 hours at room temperature, then subjected to cold tensile strength tests. ("TF") and compressive strength ("Comp.") Giving the following results
Resin Resin,% TF, TF / resin Comp.

liquide MPa MPa NO 9 36 g 4,2 % 1,12 0,267 3,85 NO 10 48 g 5,6 % 1,57 0,280 4,79 NO 11 60 g 7,0 % 1,69 0,241 5,63 NO 12 72 g 8,4 % 2,00 0,238 5,82 NO 13 90 g 10,5 % 2,04 0,194 5,77 NO 14 120 g 14,0 % 2,07 0,148 6,78
Exemples 15-17
On répète le mode opératoire des exemples 7-8 en utilisant les quantités indiquées d'une résine furanne liquide ("Chem Rez 290" de la firme Ashland Chemical Co.) comprenant 100 % de résine ayant une viscosité de 0,75.
liquid MPa MPa NO 9 36 g 4.2% 1.12 0.267 3.85 NO 10 48 g 5.6% 1.57 0.280 4.79 NO 11 60 g 7.0% 1.69 0.241 5.63 NO 12 72 g 8.4% 2.00 0.238 5.82 NO 13 90 g 10.5% 2.04 0.194 5.77 NO 14 120 g 14.0% 2.07 0.148 6.78
Examples 15-17
The procedure of Examples 7-8 is repeated using the indicated quantities of a liquid furan resin ("Chem Rez 290" from the company Ashland Chemical Co.) comprising 100% of resin having a viscosity of 0.75.

îo 4 m2/s. La masse pâteuse résultante est transformée en
"biscuits" éprouvettes dans un patron à la température ambiante, mûrie pendant 24 heures à la température ambiante, puis soumise à des. essais de résistance à la traction à froid, qui ont donné les résultats suivants
Résine Résine, % T.F., T.F./résine
liquide MPa
N 15 60 g 10 % 2,88 0,288
N 16 45 g 7,5 % 1,54 0,205
N 17 30 g 5 % 1,12 0,224
Comme le font apparaître les exemples précédents, pour toute résine donnée, la résistance à la traction obtenue par unité de poids de résine croit en général nettement à mesure que la teneur en résine s' abaisse au-dessous d'environ 15 % en poids et/ou à mesure que la viscosité de la résine liquide diminue. Cette tendance se remarque particulièrement pour des teneurs en résine inférieures à 10 % en poids et pour des viscosités infé-rieures à 5.10 4 m2/s. Par exemple, si l'on compare les exemples 1 à 4 avec les exemples 5 et 6, on peut constater que la résistance à la traction par unité de poids de résine diminue notablement lorsque la solution à 70 % de résine (50.10-4 m2/s) est utilisée au lieu de la solution à 50 % de résine (1-2.
îo 4 m2 / s. The resulting pasty mass is transformed into
"biscuits" test tubes in a pattern at room temperature, matured for 24 hours at room temperature, then subjected to. cold tensile strength tests, which gave the following results
Resin Resin,% TF, TF / resin
liquid MPa
N 15 60 g 10% 2.88 0.288
N 16 45 g 7.5% 1.54 0.205
N 17 30 g 5% 1.12 0.224
As the preceding examples show, for any given resin, the tensile strength obtained per unit weight of resin generally increases sharply as the resin content drops below about 15% by weight and / or as the viscosity of the liquid resin decreases. This trend is particularly noticeable for resin contents of less than 10% by weight and for viscosities less than 5.10 4 m2 / s. For example, if we compare examples 1 to 4 with examples 5 and 6, we can see that the tensile strength per unit weight of resin decreases significantly when the 70% resin solution (50.10-4 m2 / s) is used instead of the 50% resin solution (1-2.

10-4 m/s). Les exemples 7-8 montrent une variation encore plus grande de la résistance à la traction par unité de poids de résine à des taux de résine de 8 et 20 % en poids.10-4 m / s). Examples 7-8 show an even greater variation in tensile strength per unit weight of resin at resin levels of 8 and 20% by weight.

Il va de soi que la présente invention naa été décrite qu'à titre explicatif, mais nullement limitatif et que de nombreuses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.  It goes without saying that the present invention has only been described for explanatory purposes, but in no way limiting, and that numerous modifications can be made thereto without departing from its scope.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Procédé de production d'articles rigides de formes, caractérisé en ce qu'il consiste 1. Process for the production of rigid shaped articles, characterized in that it consists à préparer un mélange de matière en particules thermiquement stable et d'une résine liquide ayant une viscosité inférieure à environ 10 3 m2/s pour former un mince revêtement de résine sur les particules, la matière en particules étant formée au moins en proportion dominante de sphères de cendres volantes, et preparing a mixture of thermally stable particulate matter and a liquid resin having a viscosity of less than about 10 3 m2 / s to form a thin coating of resin on the particles, the particulate matter being formed at least in a dominant proportion of fly ash spheres, and à faire prendre au mélange résultant une forme prédéterminée par liaison des particules ensemble par la résine pour former un article rigide ayant ladite forme prédéterminée et renfermant moins d'environ 15 % en poids de résine. causing the resulting mixture to take a predetermined shape by bonding the particles together by the resin to form a rigid article having said predetermined shape and containing less than about 15% by weight of resin. 2. Procédé de production d'articles rigides suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'article rigide obtenu a une résistance à la traction à froid d'au moins environ 0,875 MPa. 2. Method for producing rigid articles according to claim 1, characterized in that the rigid article obtained has a cold tensile strength of at least about 0.875 MPa. 3. Procédé de production d'articles rigides de formes suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le mélange de matière en particules et de résine liquide est séché pour former un revêtement solide de ladite résine sur les sphères individuelles de cendres volantes et sur toute autre matière en particules contenue dans le mélange, avant de faire prendre à ce dernier une forme prédéterminée, et la résine est fondue et resolidifiée au cours de l'étape de formage pour lier les particules ensemble. 3. A method of producing rigid shaped articles according to claim 1, characterized in that the mixture of particulate matter and liquid resin is dried to form a solid coating of said resin on the individual spheres of fly ash and on all other particulate matter contained in the mixture, before the latter takes a predetermined shape, and the resin is melted and resolidified during the forming step to bond the particles together. 4. Procédé de production d'articles rigides de formes suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la résine liquide est initialement séchée sur--les particules de cendres volantes pour former une matière en particules à revêtement de résine, puis la matière ainsi revêtue est amenée à prendre ladite forme prédéterminée, elle est chauffée pour ramollir la résine et la résine est mûrie pour lier la matière en particules en un article rigide ayant ladite forme prédéterminée. 4. Method for producing rigid shaped articles according to claim 3, characterized in that the liquid resin is initially dried on - the fly ash particles to form a resin-coated particulate material, then the material thus coated is caused to take said predetermined shape, it is heated to soften the resin and the resin is cured to bond the particulate material into a rigid article having said predetermined shape. 5. Procédé de production d'articles rigides de formes suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les proportions de matière en particules et de résine liquide dans le mélange sont choisies de manière à produire une masse pâteuse qui peut être amenée à prendre ladite forme prédéterminée. 5. Method for producing rigid articles of shapes according to claim 1, characterized in that the proportions of particulate matter and liquid resin in the mixture are chosen so as to produce a pasty mass which can be brought to take said shape predetermined. 6. Un article rigide de forme comprenant un mélange d'une matière en particules thermiquement stable et de moins d'environ 15 % en poids de résine, ladite résine formant un revêtement sur chaque particule individuelle et liant les particules ensemble, au moins une proportion dominante de ladite matière en particules étant formée de sphères de cendres volantes et le revêtement de résine étant formé d'une résine liquide ayant une viscosité inférieure à environ 10 3 m3/s.  6. A rigid shaped article comprising a mixture of a thermally stable particulate material and less than about 15% by weight of resin, said resin forming a coating on each individual particle and binding the particles together, at least a proportion dominant of said particulate material being formed of fly ash spheres and the resin coating being formed of a liquid resin having a viscosity of less than about 10 3 m3 / s. 7. Article rigide de forme suivant la revendication 6, caractérisé en ce que sa résistance à la traction à froid est au moins égale à 0,875 MPa.  7. rigid article of form according to claim 6, characterized in that its resistance to cold traction is at least equal to 0.875 MPa.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4147687A (en) * 1975-05-12 1979-04-03 Donnell Hugh T O Formed objects of coal flyash and methods of making the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHEMICAL ABSTRACTS, vol.74, no.10, 8 mars 1971, page 204, résumé no.45304w, COLUMBUS OHIO (US) *

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