FR2807028A1 - Constituent used in the production of construction materials with thermal and acoustic properties contains pine needles coated with a macromolecular compound - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une charge destinée à entrer dans la composition des matériaux de construction notamment pour diminuer le poids desdits matériaux. The present invention relates to a filler intended to enter into the composition of construction materials, in particular to reduce the weight of said materials.
Les applications envisagées sont notamment mais non exclusive ment la réalisation d'enduits, de chapes ou de plaques contenant lesdites charges. Celles-ci sont également destinées à conférer des propriétés isolantes, phoniques et thermiques aux matériaux qui en sont pourvus. The applications envisaged are in particular but not exclusively the production of coatings, screeds or plates containing said charges. These are also intended to confer insulating properties, phonic and thermal materials that are provided.
On connaît des compositions à base de bois destinées à réaliser des bétons légers pour constituer des parpaings, des dalles ou des carreaux de cloisonnement. Ainsi, dans le document FR 2 664 262, on décrit une composition pour réaliser des bétons légers et des produits en résultant, contenant des sciures d'écorce et des sciures de bois dont la granulométrie est comprise entre 0,2 et 8 mm. Wood-based compositions are known for producing lightweight concretes to form blocks, slabs or partitioning tiles. Thus, in FR 2 664 262, there is described a composition for producing lightweight concrete and products resulting therefrom, containing bark sawdust and sawdust whose particle size is between 0.2 and 8 mm.
De manière générale, les sciures de bois traitées sont mélangées avec un liant hydraulique du type ciment et de l'eau de façon à constituer une pâte plastique laquelle devient un matériau de construction solide après déshydratation. In general, the treated sawdust is mixed with a hydraulic binder of the cement type and water so as to constitute a plastic paste which becomes a solid building material after dehydration.
Cependant, les matériaux de construction composites façonnés avec des sciures, bien qu'ils présentent une résistance à la compression importante, sont peu ductiles. Ainsi, le moindre mouvement de traction s'exerçant sur le matériau provoque sa rupture ou à tout le moins sa fissuration. However, composite construction materials made from sawdust, although having a high compressive strength, are not ductile. Thus, the slightest tensile movement acting on the material causes it to rupture or at least crack.
Un premier objet de la présente invention est de fournir une charge permettant de diminuer le poids des matériaux qui la contiennent et à leur conférer des propriétés thermiques et phoniques intéressantes, sans altérer les propriétés mécaniques desdits matériaux. A first object of the present invention is to provide a load to reduce the weight of the materials that contain it and to give them interesting thermal and acoustic properties, without altering the mechanical properties of said materials.
Pour atteindre ce but conformément à l'invention, la charge destinée à entrer dans la composition des matériaux de construction, est constituée d'aiguilles de pin enrobées d'au moins un composé macromoléculaire, aptes à être mélangées dans une composition pour réaliser des matériaux de construction. To achieve this object in accordance with the invention, the filler intended to enter the composition of building materials, consists of pine needles coated with at least one macromolecular compound, capable of being mixed in a composition for producing materials. of construction.
Ainsi, une caractéristique de la charge est liée à la forme allongée des aiguilles de pin qui la constituent et qui permet une meilleure résistance du matériau à l'allongement par rapport aux matériaux comprenant de la sciure de bois. En effet, on comprend qu'un matériau composite comprenant des éléments de structure allongée uniformément répartis dans sa masse est plus résistant qu'un matériau comprenant des éléments sensiblement sphéroïdaux, notamment lorsqu'il est soumis à des forces de traction. Thus, a characteristic of the load is related to the elongated shape of the pine needles which constitute it and which allows a better resistance of the material to elongation compared to materials comprising sawdust. Indeed, it is understood that a composite material comprising elements of elongated structure uniformly distributed in its mass is more resistant than a material comprising substantially spheroidal elements, especially when it is subjected to tensile forces.
De plus, le film de composés macromoléculaires qui enrobe les aiguilles permet un meilleur accrochage de la matrice constituée par un liant hydraulique sur lesdites aiguilles. Afin d'accroître cet accrochage, de façon préférentielle, les aiguilles de pin sont en outre enrobées d'un liant hydraulique. In addition, the film of macromolecular compounds which coats the needles allows better attachment of the matrix constituted by a hydraulic binder on said needles. To increase this attachment, preferably, the pine needles are further coated with a hydraulic binder.
Par ailleurs, les aiguilles de pin n'ont pas des dimensions homogènes et de manière avantageuse les aiguilles de pin sont broyées au préalable de façon à présenter une longueur comprise entre 10 et 80 mm. Ainsi, la longueur des aiguilles est elle plus homogène et suffisante pour assurer une bonne résistance mécanique du matériau obtenu. In addition, the pine needles do not have homogeneous dimensions and advantageously the pine needles are ground beforehand so as to have a length of between 10 and 80 mm. Thus, the length of the needles is more homogeneous and sufficient to ensure good mechanical strength of the material obtained.
Préférentiellement, le composé macromoléculaire est un terpolymère qui forme un film plasto-élastique enrobant les aiguilles de pin et le liant hydraulique est de la chaux hydraulique. Preferably, the macromolecular compound is a terpolymer which forms a plasto-elastic film encapsulating the pine needles and the hydraulic binder is hydraulic lime.
Un autre objet de la présente invention est de proposer un procédé pour produire des charges à base d'aiguilles de pin, destinée à entrer dans la composition des matériaux de construction. Le procédé comprend les étapes suivantes <B>-</B>on broie des aiguilles de pin de manière à obtenir des fragments d'aiguilles dont la longueur est comprise entre 10 et 80 mm ; - on mélange lesdits fragments avec un composé macromoléculaire en émulsion aqueuse; et, - on élimine l'eau dudit mélange de façon à obtenir lesdits fragments d'aiguilles séchés et enrobés dudit composé macromoléculaire, par quoi on obtient un élément de charge apte à entrer dans la composition des matériaux de construction. Another object of the present invention is to provide a method for producing pine needle-based fillers for use in the composition of building materials. The method comprises the following steps: <B> - </ B> pin needles are ground to obtain needle fragments whose length is between 10 and 80 mm; said fragments are mixed with a macromolecular compound in aqueous emulsion; and, - the water of said mixture is removed so as to obtain said dried needle fragments and coated with said macromolecular compound, whereby a load element suitable for entering into the composition of the building materials is obtained.
On comprend que la fragmentation des aiguilles est obtenue par broyage, et que moyennant un réglage approprié des moyens de broyage on obtient des aiguilles de pin dont les dimensions sont comprises entre 10 et 80 mm. Ensuite on introduit les fragments d'aiguille dans une émulsion aqueuse du composé macromoléculaire de manière à enduire la surface externe des aiguilles d'un film dudit composé qui par séchage est fixé à la paroi externe des aiguilles. It is understood that the fragmentation of the needles is obtained by grinding, and that with appropriate adjustment of the grinding means is obtained pine needles whose dimensions are between 10 and 80 mm. Then the needle fragments are introduced into an aqueous emulsion of the macromolecular compound so as to coat the outer surface of the needles with a film of said compound which by drying is attached to the outer wall of the needles.
De façon avantageuse, on incorpore un liant hydraulique dans l'émulsion aqueuse de manière à mélanger lesdits fragments avec un liant hydraulique avant d'éliminer l'eau du mélange. Advantageously, a hydraulic binder is incorporated in the aqueous emulsion so as to mix said fragments with a hydraulic binder before removing water from the mixture.
Ainsi, les fragments d'aiguille sont recouvert après séchage d'un film polymérique emprisonnant le liant hydraulique, ce qui facilitera le mélange ultérieur pour réaliser le matériau de construction. Thus, the needle fragments are coated after drying a polymeric film trapping the hydraulic binder, which will facilitate subsequent mixing to achieve the building material.
Préférentiellement, on débarrasse lesdites aiguilles de pin de leurs impuretés et on les lave à l'eau après le broyage pour éviter les hétérogénéités dans le matériau final. Preferably, said pine needles are freed from their impurities and washed with water after grinding to avoid heterogeneities in the final material.
De manière avantageuse, on additionne un agent hydrofuge avant l'élimination de l'eau au mélange de fragments d'aiguille et d'émulsion aqueuse, de manière éviter que de l'eau ne s'introduise dans les aiguilles de pins comportant un enrobage lors de la mise en ceuvre du matériau. Advantageously, a water-repellent agent is added before the water is removed from the mixture of needle fragments and aqueous emulsion, so as to prevent water from entering the pine needles comprising a coating. during the implementation of the material.
Préférentiellement, on introduit les fragments d'aiguille dans un bain constitué d'un terpolymère en émulsion aqueuse auquel on à ajouté de la chaux hydraulique comme liant. Preferably, the needle fragments are introduced into a bath consisting of an aqueous emulsion terpolymer to which hydraulic lime is added as binder.
Un troisième objet de la présente invention est de proposer un matériau de construction comportant au moins un liant hydraulique et une charge constituée d'aiguilles de pin enrobées d'au moins un composé macromoléculaire. De façon avantageuse, ledit matériau de construction comprend une charge constituée d'aiguilles de pin enrobées d'au moins un composé macromoléculaire et un liant hydraulique. A third object of the present invention is to provide a construction material comprising at least one hydraulic binder and a load consisting of pin needles coated with at least one macromolecular compound. Advantageously, said building material comprises a load consisting of pine needles coated with at least one macromolecular compound and a hydraulic binder.
Comme on l'expliquera plus en détails, la charge produite à base d'aiguilles de pin peut être incorporée dans de nombreuses préparations destinées à produire des matériaux ou à enduire des parois existantes. Ces matériaux ou ces enduits ont des propriétés phoniques et thermiques remarquables et sont d'une grande légèreté. As will be explained in more detail, the pine needle-based filler can be incorporated into many preparations for producing materials or coating existing walls. These materials or these coatings have remarkable phonic and thermal properties and are very light.
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titre indicatif mais non limitatif. Other features and advantages of the invention will become apparent on reading the description given below of particular embodiments of the invention, given for information but not limiting.
On décrira tout d'abord le procédé de production des charges avant de décrire des exemples de composition dans lesquelles elles interviennent pour réaliser des matériaux de construction ou des enduits. The process for producing the fillers will first be described before describing examples of compositions in which they are involved in producing construction materials or coatings.
Les aiguilles de pin destinées à la production de charges conformément à l'invention, sont des aiguilles de l'année généralement ramassées à la fin de l'été ou au début de l'automne. Les aiguilles de pin maritime conviennent parfaitement comme les aiguilles de pin parasol qui sont relativement plus fines. The pine needles for the production of fillers according to the invention are needles of the year generally collected in late summer or early autumn. The maritime pine needles are perfectly suited as the parasol pine needles are relatively thinner.
Dans le cas où de nombreux débris ou impuretés ont été ramassés avec les aiguilles, il est nécessaire de les retirer avant l'étape de broyage. Ainsi, le soufflage permet de retirer les impuretés de plus faible masse que les aiguilles et le passage sur un tamis permet d'éliminer d'autres débris éventuels et notamment les cailloux. In the case where many debris or impurities have been collected with the needles, it is necessary to remove them before the grinding step. Thus, blowing removes the impurities of lower mass than the needles and the passage on a sieve can eliminate other debris and including pebbles.
Ensuite on effectue un broyage des aiguilles. En effet, les aiguilles de pin présentent des longueurs variables dont la distribution est relativement large. Pour la réduire on effectue un broyage de manière à obtenir des aiguilles dont la taille est comprise entre 10 et 80 mm. Avantageusement, la taille des aiguilles après le broyage présente une longueur comprise entre 20 et 60 mm. Le broyeur utilisé coupe les aiguilles uniquement sur le sens de la longueur et ne provoque pas leurs déchiquetage. Selon un mode particulier de mise en ceuvre de l'invention, on lave les aiguilles broyées à l'eau. Avantageusement, on additionne un détergent à l'eau de lavage de manière à obtenir des aiguilles parfaitement propres. Ces dernières sont ensuite séchées à l'air libre ou dans un four tunnel. Then the needles are milled. Indeed, pine needles have varying lengths whose distribution is relatively wide. To reduce it grinding is carried out so as to obtain needles whose size is between 10 and 80 mm. Advantageously, the size of the needles after grinding has a length of between 20 and 60 mm. The crusher used cuts the needles only in the direction of the length and does not cause them to shred. According to a particular mode of implementation of the invention, the milled needles are washed with water. Advantageously, a detergent is added to the wash water so as to obtain perfectly clean needles. The latter are then dried in the open air or in a tunnel oven.
L'étape d'enrobage des aiguilles proprement dite est réalisée en les mélangeant dans un bain d'eau et de composé macromoléculaire en émulsion aqueuse. Généralement le bain contient trois volumes d'eau pour un volume d'émulsion. Cette dernière est de manière avantageuse une dispersion d'un terpolymére à plastification interne habituellement adaptée à la modification des liants hydrauliques. Elle se présente sous la forme d'un liquide laiteux homogène dont l'extrait sec est compris entre 30 et 40%. Les propriétés du film qu'elle permet de réaliser sont déterminantes pour l'application à laquelle on la destine. Ainsi, son allongement à la rupture est de l'ordre de 300% et la résistance à la rupture en traction est de 8 N par mm2. The step of coating the needles itself is carried out by mixing them in a bath of water and macromolecular compound in aqueous emulsion. Generally the bath contains three volumes of water for one volume of emulsion. The latter is advantageously a dispersion of an internally plasticized terpolymer usually adapted to the modification of hydraulic binders. It is in the form of a homogeneous milky liquid whose solids content is between 30 and 40%. The properties of the film that it makes possible are decisive for the application for which it is intended. Thus, its elongation at break is of the order of 300% and the tensile strength at break is 8 N per mm 2.
De façon avantageuse on incorpore au bain d'enrobage un liant hydraulique de type chaux ou ciment blanc et un composé hydrofuge. Le liant hydraulique permet après séchage une meilleure compatibilité ultérieure des aiguilles avec les constituants principaux du matériau et le composé hydrofuge évite la pénétration ultérieure de l'eau dans les aiguilles et leur gonflement. Advantageously incorporating in the coating bath a hydraulic binder lime or white cement type and a water-repellent compound. The hydraulic binder allows, after drying, a better subsequent compatibility of the needles with the main constituents of the material and the water-repellent compound prevents the subsequent penetration of water into the needles and their swelling.
Après avoir malaxé les aiguilles dans le bain, on les retire puis on les sèche à l'air libre ou dans un four du type four tunnel. Ainsi, la dispersion aqueuse est déséquilibrée et forme un film sur chaque aiguille, emprisonnant les particules de liant hydraulique et d'hydrofuge. After kneading the needles in the bath, they are removed and then dried in the open air or in a furnace type tunnel. Thus, the aqueous dispersion is unbalanced and forms a film on each needle, trapping the particles of hydraulic binder and water repellent.
La charge obtenue est relativement stable et peut être stockée au préalable à toute utilisation dans un matériau de construction. The charge obtained is relatively stable and can be stored prior to any use in a building material.
On décrira maintenant des exemples de composition dans lesquelles ces charges sont introduites. De manière générale les charges sont intimement malaxées avec un liant hydraulique du type ciment, chaux ou plâtre selon le type de matériau à obtenir, puis de l'eau est ajoutée au mélange de manière à constituer une pâte parfaitement homogène. Les éventuels granulats peuvent être incorporés au mélange après l'ajout de l'eau. Le malaxage est généralement réalisé dans une bétonnière, la composition étant, ensuite, susceptible d'être coulée dans des moules pour réaliser des panneaux ou directement utilisée en tant qu'enduit destiné à être étalé ou projeté. Examples of compositions in which these fillers are introduced will now be described. In general, the fillers are intimately mixed with a hydraulic binder of the cement, lime or plaster type, depending on the type of material to be obtained, and then water is added to the mixture so as to form a perfectly homogeneous paste. Any aggregates may be incorporated into the mixture after the addition of water. The kneading is generally carried out in a concrete mixer, the composition then being capable of being cast in molds for producing panels or directly used as a coating intended to be spread or sprayed.
Selon un premier exemple particulier la composition ci-après décrite est destinée à être enduite ; elle comporte des aiguilles de pin traitées selon le procédé décrit ci-dessus.
Composition <SEP> I <SEP> : <SEP> - <SEP> sable <SEP> : <SEP> 57
<tb> -chaux: <SEP> 29
<tb> - <SEP> eau <SEP> : <SEP> 12,5
<tb> - <SEP> aiguilles: <SEP> 1,5
<tb> TOTAL: <SEP> 100 Les éléments de la composition sont donnés en poids. Ainsi, le pourcentage d'aiguilles de pin peut paraître faible mais la densité des aiguilles est de l'ordre de 0,06 kg par litre alors que le sable est supérieur à 1 kg/I. Composition <SEP> I <SEP>: <SEP> - <SEP> sand <SEP>: <SEP> 57
<tb> -changing: <SEP> 29
<tb> - <SEP> water <SEP>: <SEP> 12.5
<tb> - <SEP> needles: <SEP> 1,5
<tb> TOTAL: <SEP> 100 The elements of the composition are given by weight. Thus, the percentage of pine needles may appear low but the density of the needles is of the order of 0.06 kg per liter while the sand is greater than 1 kg / I.
Après avoir été malaxée pour obtenir une pâte homogène, la composition est appliquée contre une paroi verticale et constitue, après séchage, un enduit dont l'épaisseur est d'environ 2 cm. After being kneaded to obtain a homogeneous paste, the composition is applied against a vertical wall and is, after drying, a coating whose thickness is about 2 cm.
Selon un deuxième exemple, la composition ci-après décrite est destinée à être coulée dans des moules afin de constituer des dalles, chapes ou panneaux pour la construction.
Composition <SEP> II <SEP> : <SEP> - <SEP> chaux: <SEP> 47
<tb> - <SEP> sable <SEP> : <SEP> 18
<tb> - <SEP> eau <SEP> : <SEP> 20
<tb> - <SEP> hydrofuge <SEP> : <SEP> 5
<tb> - <SEP> aiguilles <SEP> : <SEP> 10
<tb> TOTAL: <SEP> 100 La composition II est coulée dans un moule puis elle est démoulée 24 heures après pour être séchée. Ainsi, on obtient des dalles présentant des propriétés isolantes à la fois thermiques et phoniques doublées d'un poids relativement faible. Composition <SEP> II <SEP>: <SEP> - <SEP> lime: <SEP> 47
<tb> - <SEP> sand <SEP>: <SEP> 18
<tb> - <SEP> water <SEP>: <SEP> 20
<tb> - <SEP> water repellent <SEP>: <SEP> 5
<tb> - <SEP> needles <SEP>: <SEP> 10
<tb> TOTAL: <SEP> 100 The composition II is poured into a mold then it is demolded 24 hours later to be dried. Thus, slabs are obtained with insulating properties both thermal and phonic doubled a relatively low weight.
Les dalles obtenues peuvent être appliquée sur la paroi de plancher et on peut les recouvrir d'un carrelage. Ainsi, le plancher isole phoniquement et thermiquement les deux espaces qu'il délimite. The slabs obtained can be applied to the floor wall and can be covered with tiles. Thus, the floor isolates phonically and thermally the two spaces that it delimits.
Les panneaux obtenus conformément au procédé ci-dessus décrit, sont susceptibles d'être utilisés pour bâtir des cloisons intérieures ou extérieures ; le faible poids des panneaux permet une manipulation plus aisée et donc une plus grande rapidité de construction. Les propriétés isolantes de ces cloisons sont remarquables et tout type de revêtement mural est susceptible de leurs être appliqué. Panels obtained according to the method described above, are likely to be used to build internal or external partitions; the low weight of the panels allows easier handling and therefore faster construction. The insulating properties of these partitions are remarkable and any type of wall covering is likely to be applied to them.
La préfabrication d'éléments de construction selon le procédé décrit ci-dessus permet à toute personne, non professionnelle du bâtiment, de les utiliser. The prefabrication of building elements according to the method described above allows any person, non-professional building, to use them.
En revanche, les professionnels peuvent utiliser les charges telles que préparées selon l'invention, dans une composition telle que la composition II afin de réaliser des cloisons par coffrage. On the other hand, the professionals can use the fillers as prepared according to the invention, in a composition such as composition II in order to produce partitions by shuttering.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TP | Transmission of property | ||
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 16 |
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| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20161230 |