FR2959440A1 - Plaque de platre comprenant des charges legeres enrobees de sulfate de calcium hydrate - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet une plaque de plâtre comprenant - au moins un parement ; - au moins une couche de charges légères enrobées de sulfate de hydraté et chaque charge légère enrobée présentant un diamètre moyen compris de 200 µm à 5 mm; - au moins une couche de liaison entre le parement et la couche de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté ladite couche de liaison comprenant du plâtre et ne comprenant pas de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté.
Description
PLAQUE DE PLATRE COMPRENANT DES CHARGES LEGERES ENROBEES DE SULFATE DE CALCIUM HYDRATE La présente invention a pour objet une plaque de plâtre comprenant au moins une couche de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté.
Les usines de fabrication de plaques de plâtre se sont engagées dans une démarche économique de réduction d'« eau perdue ». En effet, le séchage des plaques de plâtre, qui vise à éliminer l'eau excédentaire, est une étape qui nécessite beaucoup d'énergie et dont le coût n'est pas négligeable. Aussi, afin de réduire les coûts de production engendrés par le séchage des plaques et augmenter les cadences de production, cette réduction d'eau est devenue indispensable. Afin de répondre aux exigences des industriels il est devenu nécessaire de trouver un autre moyen pour réduire la quantité d'eau à évaporer dans les plaques de plâtre. La typologie des plaques de plâtre représente aujourd'hui une solution dans la démarche économique de réduction d'« eau perdue » engagée dans les usines de fabrication de plaques de plâtre. Aussi le problème que se propose de résoudre l'invention est de fournir de nouvelles plaques de plâtre nécessitant moins d'eau au cours de leur fabrication. De manière inattendue, les inventeurs ont mis en évidence qu'il est possible de réduire la quantité d'eau à évaporer dans les plaques de plâtre par réalisation d'une plaque à structure modifiée comprenant notamment un coeur obtenu à partir de charges légères enrobés de sulfate de calcium hydraté, avec un procédé sans étape de préparation d'une pâte fluide pour réaliser ce coeur. Dans ce but la présente invention propose une plaque de plâtre comprenant - au moins un parement ; - au moins une couche de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté et chaque charge légère enrobée présentant un diamètre moyen compris de 200 µm à 5 mm; - au moins une couche de liaison entre le parement et la couche de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté ladite couche de liaison comprenant du plâtre et ne comprenant pas de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté. La présente invention a aussi pour objet un procédé de fabrication de la plaque de plâtre selon l'invention comprenant les étapes suivantes : a) amener au moins un premier parement ; b) préparer une première pâte de plâtre ; c) étaler la pâte obtenue à l'étape b) sur le premier parement en une première couche de liaison ; d) préparer des charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté à l'aide d'un malaxeur à haut taux de cisaillement; e) verser les charges légères enrobées obtenus à l'étape d) sur la première couche de liaison obtenue à l'étape c) en une couche de charges légères enrobées ; f) amener un deuxième parement ; g) préparer une deuxième pâte de plâtre ; h) étaler la deuxième pâte obtenue à l'étape g) sur le deuxième parement en une deuxième couche de liaison ; i) déposer le deuxième parement obtenu à l'étape h) sur la couche de charges légères enrobées de la préforme obtenue à l'étape e) ; j) appliquer une pression sur la préforme. La présente invention a également pour objet l'utilisation d'une plaque de plâtre selon l'invention pour la fabrication d'éléments pour le domaine de la construction. Enfin, la présente invention a également pour objet des éléments pour le domaine de la construction obtenus à partir d'une plaque de plâtre selon l'invention. L'invention offre au moins un des avantages déterminants décrit ci-après. L'invention offre comme avantage que la plaque de plâtre selon l'invention permet de réduire la quantité d'eau engagée dans les usines et nécessaire pour la fabrication de plaques de plâtre par rapport aux quantités classiquement utilisées.
Avantageusement, la plaque de plâtre selon l'invention permet de préparer une plaque de plâtre présentant une faible densité favorisant l'isolation thermique et / ou acoustique. L'invention offre comme autre avantage que la plaque de plâtre selon l'invention permet un gain d'énergie. En effet la réduction de la consommation en eau, permet en outre de réduire les coûts de production liés au coût de séchage. En conséquence, il est possible d'envisager d'augmenter les cadences de production, l'opération de séchage correspondant à une étape limitante pour les capacités de production. L'invention offre des avantages déterminants en particulier, la plaque de plâtre selon l'invention présente des résultats très satisfaisants sur tous les types de plâtres.
De plus, la plaque de plâtre selon l'invention peut remplacer les systèmes de cloisons isolantes ou de contre-cloisons isolantes, notamment lorsque la plaque de plâtre selon l'invention présente une épaisseur choisie pour atteindre un coefficient de transfert thermique souhaité. Enfin l'invention a pour avantage de pouvoir être mise en oeuvre dans au moins l'une des industries, telles que l'industrie du bâtiment, et à l'ensemble des marchés de la construction (bâtiment, génie civil ou usine de préfabrication), à l'industrie de la construction d'éléments en plâtre ou l'industrie cimentière.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description et des exemples donnés à titre purement illustratifs et non limitatifs qui vont suivre. Par l'expression « liant hydraulique », on entend selon la présente invention tout composé ayant la propriété de s'hydrater en présence d'eau et dont l'hydratation permet d'obtenir un solide ayant des caractéristiques mécaniques. Le liant hydraulique selon l'invention peut en particulier être un liant hydraulique à base de sulfate de calcium. De préférence, le liant hydraulique selon l'invention est du plâtre. Par l'expression « liants hydrauliques à base de sulfate de calcium », on entend selon l'invention les liants hydrauliques à base de sulfate de calcium partiellement anhydre ou totalement anhydre. Par les termes suivants, on entend selon la présente invention : - Gypse ou sulfate de calcium hydraté : CaSO4.2(H2O) ; - Sulfate de calcium semihydrate ou sulfate de calcium hémihydraté ou sulfate de calcium partiellement anhydre: CaSO4.0.5H2O ; - Sulfate de calcium anhydre ou anhydrite (type Il ou type III) ou sulfate de calcium totalement anhydre : CaSO4. Par le terme "plâtre", on entend selon l'invention aussi bien le sulfate de calcium sous sa forme CaSO4.0.5H2O que sous sa forme CaSO4.2(H2O) après hydratation.
Par l'expression « pâte de plâtre », on entend selon la présente invention un mélange d'eau et de liant hydraulique à base de sulfate de calcium (préférentiellement du plâtre), moussée ou non moussée, et éventuellement d'autres composés (par exemple, des charges, des adjuvants etc...). L'expression pâte de plâtre désigne également des coulis ou des mortiers, des pâtes plastiques ou des charges enrobées.
Par l'expression « charge légère », on entend selon la présente invention tout composé minéral ou organique présentant une densité apparente inférieure à 0,4. Par le terme « prise », on entend selon la présente invention le passage à l'état solide par réaction chimique d'hydratation du liant. La prise est généralement suivie par la période de durcissement.
Par le terme « durcissement», on entend selon la présente invention l'acquisition des propriétés mécaniques d'un liant hydraulique, après la fin de la prise. La plaque de plâtre comprend différentes catégories d'eau. Tout d'abord, l'eau d'hydratation représente l'eau nécessaire pour l'hydratation du sulfate de calcium anhydre ou partiellement anhydre. D'autre part, la plaque de plâtre comprend de l'eau excédentaire qui représente l'eau nécessaire pour l'obtention de la consistance du mélange eau/plâtre nécessaire à sa mise en forme avant sa prise. Cette eau n'est pas prise en compte dans l'eau d'hydratation.
Par l'expression « éléments pour le domaine de la construction », on entend selon la présente invention tout élément constitutif d'une construction comme par exemple un sol, une chape, un mur, une cloison, un plafond, une poutre, un plan de travail, un pilier, un poteau, une corniche, un coffrage, un moule, un doublage ou un système d'isolation.
Tout d'abord l'invention a pour objet une plaque de plâtre comprenant - au moins un parement ; - au moins une couche de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté et chaque charge légère enrobée présentant un diamètre moyen compris de 200 µm à 5 mm; - au moins une couche de liaison entre le parement et la couche de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté ladite couche de liaison comprenant du plâtre et ne comprenant pas de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté. La plaque de plâtre selon l'invention comprend des charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté. Ces charges légères enrobées sont individualisées et ne forment pas une couche pleine ou compacte comme cela est le cas pour une plaque de plâtre conventionnelle du type BA13 fabriquée à partir d'une pâte de plâtre fluide de type coulis. Il est à noter que la plaque de plâtre selon l'invention peut comprendre selon une variante, plusieurs couches de charges légères enrobées. Selon une variante de l'invention il est possible de réaliser une plaque de plâtre où plusieurs couches de charges légères enrobées sont intercallées entre plusieurs couches de liaison. Ces charges légères enrobées peuvent se présenter sous forme sphérique ou avec un facteur de forme proche de un. De préférence, les charges légères enrobées de la plaque de plâtre selon l'invention sont en forme de billes, pleines ou creuses. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les charges enrobées de la plaque de plâtre selon l'invention sont des billes creuses ou encore des billes de plâtre allégé. De préférence, les charges légères enrobées de la plaque de plâtre selon l'invention présente des capacités d'absorption d'eau réduites ou nulles.
De préférence, les charges légères enrobées de la plaque de plâtre selon l'invention sont enrobées en tout ou partie. Les charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté de la plaque de plâtre selon l'invention présentent un diamètre moyen compris de 200 µm à 5 mm. De préférence, ces charges légères enrobées présentent un diamètre moyen compris de 1 mm à 3 mm. De préférence, les charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté de la plaque de plâtre selon l'invention sont obtenues en utilisant un malaxeur à haut taux de cisaillement.
Les charges légères enrobées de la plaque de plâtre selon l'invention sont tout composé minéral ou organique présentant une densité apparente inférieure à 0,4, comme par exemple des billes de polystirène expansé ou non, de l'amidon expansé, des billes de verres creuses, des billes creuses de polymères.
De préférence, les charges légères enrobées de la plaque de plâtre selon l'invention sont en polystirène. De préférence, la densité apparente de la couche de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté est comprise de 0,4 à 1, de préférence comprise de 0.4 à 0.8 encore plus référentielement comprise de 0.5 à 0.7.
De préférence, la densité apparente de la plaque de plâtreselon l'invention est comprise de 0,5 à 1,1. De préférence, les charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté de la plaque de plâtre selon l'invention présentent un ratio E/P (Eau / plâtre, le plâtre étant sour sa forme CaSO4.0.5H2O, en masse sèche) compris de 0,18 à 0,30, de préférence compris de 0,22 à 0,27, encore plus préférentielement compris de 0,23 à 0,25. De préférence, la couche de liaison de la plaque de plâtre selon l'invention présente un ratio E/P (Eau / plâtre, le plâtre étant sour sa forme CaSO4.0.5H2O, en masse sèche) compris de 0,4 à 0,8, de préférence compris de 0,5 à 0,7, encore plus préférentiellement compris de 0,5 à 0,6. Selon une variante, la plaque de plâtre selon l'invention peut comprendre plusieurs couches de liaison ayant des densités identiques ou différentes. De préférence, la plaque de plâtre selon l'invention peut être fabriquée sous différentes épaisseurs, et de préférence avec une épaisseur comprise entre 9 et 80 mm, préférentiellement égale 13 mm.
De préférence, la plaque de plâtre selon l'invention présente une résistance en flexion de 5 à 8 MPa, en particulier lorsque cette plaque présente une épaisseur de 13 mm. De préférence, la plaque de plâtre selon l'invention comprend - deux parements ; - une couche de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté et chaque charge légères enrobée présentant un diamètre moyen compris de 200 µm à5mm.; - deux couches de liaison entre les parements et une couche de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté lesdites couches de liaison comprenant du plâtre et ne comprenant pas de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté. Les charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté de la plaque de plâtre selon l'invention peuvent comprendre de la poudre de plâtre agglomérée. De préférence, la poudre de plâtre agglomérée est le constituant majoritaire en masse. De préférence, ces charges légères enrobées ont été obtenues à partir d'une poudre agglomérée en présence d'eau. Avantageusement, la plaque de plâtre selon l'invention peut comprendre par ailleurs divers additifs ou adjuvants incorporés dans le mélange à base de sulfate de calcium hydraté ou non, servant à enrober les charges légères ou incorporés dans la pâte de plâtre de la couche de liaison. La plaque de plâtre selon l'invention peut avantageusement contenir des adjuvants utilisés habituellement tels que des fluidifiants, des régulateurs de prise (accélérateurs, retardateurs), des épaississants (par exemple l'amidon), des plastifiants, des agents de surface, des hydrofugeants, des agents moussants, des charges inertes, etc. Selon différentes variantes de l'invention, la pâte de plâtre de la couche de liaison ou le mélange à base de sulfate de calcium hydraté ou non servant à enrober les charges légères peuvent comprendre en outre : - un agent fluidifiant tel que par exemple les Poly Mélamine Sulfonates (PMS), les Poly Naphtalène Sulfonates (PNS), les Poly Carboxylate Polyoxyéthylène (PCP) ; - un agent viscosant ou épaississant tel que par exemple des dérivés cellulosiques comme par exemple la carboxyméthylcellulose, la méthylhydroxypropylcellulose ou la méthylhydroxyethylcellulose, des gommes végétales comme par exemple les gommes acacia, adragante, caroube, dextrane, diutane, gellane, guar, scléroglucane, xanthane, welane, des polyoxydes d'éthylène, de l'amidon ou ses dérivés, la gélatine, les polysaccharides, les hydrocolloïdes, l'agar, les carraghénanes ; - un agent mouillant tel que par exemple des alcools, des polyols et en particulier des diols ; - un agent dispersant tel que par exemple des polymères carboxyliques ou leurs sels ; - des agents régulateurs de prise de type accélérateur (par exemple, germe de gypse, K2SO4, sel de sulfate, du Bali Milled Accelerator qui est un mélange de 50% de gypse, 40% d'amidon et 10% de lignosulfate de calcium) ou de type retardateur (par exemple des protéines dégradées ou non, des sucres, des polyacrylates) ; - des charges inertes tel que par exemple du carbonate de calcium, du gypse, du gypse issu des rebus de plaques de plâtre ; - des charges légères tel que la vermiculite, la perlite, l'aérogel, le liège etc ; - des fibres, tel que par exemples des fibres végétales ou minérales, des déchets de papier .
La plaque de plâtre selon l'invention comprend des charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté. De préférence, ces charges légères enrobées sont disposées de façon aléatoire. La plaque de plâtre selon l'invention comprend au moins un parement. Les parements conventionnels utilisés dans la fabrication des plaques de plâtre conviennent tout particulièrement comme les parements en fibre de cellulose (par exemple les parements en papier, en papier recyclé) ou en fibre inorganique (par exemple les parements en fibre de verre). La plaque de plâtre selon l'invention comprend au moins une couche de liaison, comme par exemple une couche de liaison en plâtre. Les couches de plâtre de liaison des plaques de plâtre conventionnelles conviennent tout particulièrement, tel que par exemple les couches denses présentes dans la plaque de plâtre conventionnelle du type BA13 avec au moins comme constituants principaux du plâtre, de l'eau et de l'amidon.
La fabrication de plaques de plâtre en générale, et plus particulièrement des plaques de plâtre présentant un coeur de gypse dont la densité évolue en fonction de la distance par rapport à la surface est connue. Il est connu de réaliser des plaques de plâtre présentant une couche de coeur de faible densité en intégrant des agents moussants dans la pâte. Cette couche de coeur est prise en sandwich par des couches de surface à haute densité (couche dense ou couche de liaison). Les couches de plâtre de surface sont solidaires du parement. Généralement, le dispositif pour fabriquer ce type de plaque, comprend : des moyens d'amenée d'un parement, un premier mixeur de préparation d'une première pâte de plâtre, des moyens d'application de la première pâte de plâtre sur un parement, des moyens d'étalement de cette première pâte de plâtre en une première couche de surface crue sur le parement, des moyens de calibrage permettant de maîtriser l'épaisseur de cette première couche de surface crue, un deuxième mixeur de préparation d'une deuxième pâte de plâtre, des moyens d'application de la deuxième pâte de plâtre en une couche de coeur crue sur la première couche de surface crue, des moyens de calibrage de l'épaisseur de cette couche de coeur crue, un troisième mixeur de préparation d'une troisième pâte de plâtre, des moyens d'amenée d'un deuxième parement, des moyens d'application de la troisième pâte de plâtre par-dessus le deuxième parement, des moyens d'étalement en une deuxième couche de surface crue, 30 35 des moyens de calibrage permettant de maîtriser l'épaisseur de cette deuxième couche de surface crue, des moyens de retournement du deuxième parement, des moyens de mise en forme d'une plaque de plâtre, des moyens d'entraînement du parement et des couches crues. Ce procédé connu de fabrication de plaques de plâtre peut être utilisé pour la fabrication des plaques de plâtre selon l'invention. Le procédé de fabrication de plaques de plâtre selon l'invention comprend les étapes suivantes a) amener au moins un premier parement ; b) préparer une première pâte de plâtre ; c) étaler la pâte obtenue à l'étape b) sur le premier parement en une première couche de liaison ; d) préparer des charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté à l'aide d'un malaxeur à haut taux de cisaillement; e) verser les charges légères enrobées obtenus à l'étape d) sur la première couche de liaison obtenue à l'étape c) en une couche de charges légères enrobées ; f) amener un deuxième parement ; g) préparer une deuxième pâte de plâtre ; h) étaler la deuxième pâte obtenue à l'étape g) sur le deuxième parement en une deuxième couche de liaison ; i) déposer le deuxième parement obtenu à l'étape h) sur la couche de charges légères enrobées de la préforme obtenue à l'étape e) ; j) appliquer une pression sur la préforme.
De préférence, le procédé selon l'invention peut comprendre en outre une étape de pulvérisation d'eau sur la couche de charges légères enrobées, après l'étape e). Selon cette variante, la quantité d'eau pulvérisée est comprise de 0 à 10% de la masse de la couche de charges légères enrobées, préférentiellement cette quantité d'eau est comprise de 3 à 7%, encore plus préférentiellement elle est égale à 5%.
Les première et deuxième pâtes de plâtres utilisées dans le procédé selon l'invention peuvent être prépapées par tout type de malaxeur ou mixeur. Selon une variante du procédé selon l'invention, les première et deuxième pâtes de plâtres sont préparées dans un seul malaxeur ou mixeur en une seule pâte de plâtre. Dans ce cas précis, une seule étape de procédé permet de réaliser les première et deuxième pâtes de plâtres. Les première et deuxième pâtes de plâtres et les charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté durcissent rapidement par hydratation du plâtre.
De préférence, le procédé selon l'invention, ne comprend pas d'étape de préparation d'une pâte fluide pour réaliser la couche de charges légères enrobés de sulfate de calcium hydraté. Ensuite, les plaques sont séchées, par exemple par chauffage dans des séchoirs afin d'éliminer l'excès d'eau. La présente invention a aussi pour objet l'utilisation d'une plaque de plâtre selon l'invention pour la fabrication d'éléments pour le domaine de la construction. Enfin, la présente invention a également pour objet des éléments pour le domaine de la construction obtenus à partir d'une plaque de plâtre selon l'invention.
Brève description des fiqures : Les figures suivantes illustrent l'invention sans en limiter la portée. La figure 1 représente une vue shématique en coupe d'un exemple de plaque de plâtre selon l'invention.
La figure 2 représente une vue shématique en coupe d'un exemple de procédé de fabrication d'une plaque de plâtre selon l'invention.
Description de modes de réalisation de l'invention : Les modes de réalisation suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée.
En faisant référence dans un premier temps à la figure 1, la plaque de plâtre selon l'invention comprend un premier et second parement (1 et 2), des première et seconde couches denses (3 et 4), une couche de coeur (5) comprenant des charges légères enrobées (6).
Les exemples suivants illustrent l'invention sans en limiter la portée. EXEMPLES Préparation des charges légères enrobées Les charges légères enrobées de sulfate de calcium sont obtenues à partir des constituants suivants : o Du plâtre (dans ce cas d'origine synthétique) o Une charge légère (des billes de polystirène expansées de diamètre 1.25 mm et de densité 0.05 g/cm3) o Un retardateur de prise (Retardan P de Sicit) o De l'eau.
Un exemple des proportions de ces constituants utilisées pour former les charges légères enrobées de sulfate de calcium est donné ci-dessous : Formule n°1 Formule n°2 Formule n°3 Plâtre 78.8 77.6 77.6 Billes de polystirène 1.5 3 3 Retardateur 0.005 0 0.0075 Eau 19.7 19.4 19.4 La fabrication de la charge légère enrobée se fait selon le protocole suivant : o Chargement du malaxeur avec la charge légère décrite au point 1/ , o Mise en route du malaxeur à vitesse lente (vitesse 1 du malaxeur Rayneri) puis ajout progressif de la quantité d'eau indiquée au point 1/ sur une durée d'une minute environ ; o Maintient de la vitesse lente (vitesse 1 du malaxeur Rayneri) et ajout progressif de la quantité de plâtre indiquée au point 1/ sur une durée de 2min environ ; o Augmenter la vitesse de malaxage (vitesse 2 du malaxeur Rayerni) et la maintenir 30s avant de stopper l'installation ; o Déchargement du malaxeur. 2/ Préparation de la pâte de plâtre utilisée pour la formation des couches denses
20 2-1 / La pâte de plâtre utilisée pour la formation des couches de liaison (ou couches denses) est le résultat du mélange homogène de plusieurs constituants à l'aide d'un malaxeur classiquement utilisé pour la préparation de pâte de plâtre (par exemple un mélangeur Turbotest 33/300 de la société Rayneri). Les proportions des constituants de la pâte de plâtre sont les suivants : 25 o Du plâtre (dans ce cas d'origine synthétique) : 62.4g o De l'eau : 37.5g o De l'amidon (C+ 05072 de Cerestar) : 0.125g o Un retardateur de prise (Retardan P de Sicit) : 0.0031 g.
30 Les étapes de la préparation de la pâte utilisée pour la couche de liaison sont les suivantes : o Pesée des constituants ; 15 o Introduction puis homogénéisation de l'eau et du retardateur de prise dans le bol de mélange ; o Homogénéisation du plâtre et de l'amidon ; o Mise en route du mélangeur ; o Introduction progressive du mélange plâtre/amidon sur une durée de30s; o Poursuite du malaxage pendant 1 min avant arrêt du mélangeur. 3/ Préparation d'une plaque de plâtre selon l'invention
La préparation d'une plaque de plâtre nécessite le matériel suivant : o Un mélangeur planétaire (fabriqué par la société Rayneri) ; o Un moyen de formage de plaque de plâtre (unité pilote développée par Lafarge) composé de deux rouleaux de stockage de parement, de deux moyens d'amenée des parements (formés chacun par deux rouleaux), de deux systèmes d'enduction de la pâte de plâtre formant la couche dense (chacun installé sur un moyen de déroulage de parement), d'une trémie doseuse d'alimentation des charges enrobées, d'un moyen de calibrage de l'épaisseur de la plaque formée.
En utilisant le matériel décrit ci-dessus, la préparation de la plaque de plâtre est réalisée selon la séquence suivante : o Préparation du moyen de formage de plaque de plâtre : 25 • Chargement des rouleaux de stockage de parement avec un parement cellulosique classiquement utilisé pour former des plaques de plâtre • alignement des rouleaux de stockage et de manutention de parements 30 • réglage du système d'enduction de la pâte formant la couche de liaison sur les parements de façon à obtenir une épaisseur finale de la couche de liaison de 1 mm • réglage du système de calibrage de la plaque pour obtenir une épaisseur de 13mm 35 o Préparation des charges légères enrobées selon la composition et le protocole décrit en 1/ 10 15 20 o Chargement de la trémie doseuse du moyen de formage avec les charges légères enrobées moins de 10 minutes après la dernière étape du protocole de préparation des charges légère enrobées. o Préparation d'une pâte de plâtre utilisée pour la formation des couches de liaison dont la composition est similaire à celle décrite au point 2/ o Chargement de la pâte de plâtre utilisée pour la formation des couches de liaison dans le système d'enduction du moyen de formage moins de 10 minutes après la dernière étape du protocole de préparation des couches de liaison o Mise en route du moyen de formage puis des systèmes d'enduction o Alimentation de la trémie doseuse et pulvérisation d'eau (débit = 5% du débit de charges légères enrobées) sur la chute de charges légères enrobées à la sortie de la trémie doseuse o Formage de la plaque en continu jusqu'à l'obtention d'une plaque de plâtre o Maturation de la plaque de plâtre en milieu confiné jusqu'à la complète hydratation du plâtre o Séchage de la plaque dans une étuve ventillée avec le profil de température suivant : • Montée en température jusqu'à 180°C en 11 minutes • Pallier en température à 180°C pendant 1 minute • Descente en température vers 120°C pendant 3 minutes • Fin du séchage à 45°C pendant 5 minutes. 4/ Mesure de la densité apparente et de la résistance mécanique en flexion et compression des plaques 4-1/ Methodologie :
La mesure de densité apparente nécessite une plaque de plâtre préparée selon le protocole décrit dans l'exemple 3, un moyen de découpe de l'échantillon de plaque de 35 plâtre (par exemple une scie à ruban), un moyen de mesure d'épaisseur (par exemple un pied à coulisse) et un moyen de mesure de masse (par exemple une balance dont la précision est inférieure à 1% de la masse de l'échantillon pesé). 10 15 20 25 30 Un échantillon de plaque de plâtre est découpé dans la plaque de plâtre à l'aide du moyen de découpe, le centre de l'échantillon correspondant au centre de la plaque de plâtre. L'échantillon de plaque de plâtre est de forme carré dont la longueur des côtés est de 5 cm. L'épaisseur de l'échantillon de plaque de plâtre est mesurée précisément en quatre endroits (au centre de chacun des côtés de l'échantillon) à l'aide du moyen de mesure d'épaisseur. L'épaisseur moyenne de l'échantillon est égale à la valeur moyenne des résultats des quatre mesures d'épaisseur, exprimée en centimètre. 10 Le volume de l'échantillon de plaque de plâtre est calculé en multipliant l'épaisseur moyenne par la puissance d'ordre deux de la longueur des côtés, exprimé en centimètre cube.
15 La masse de l'échantillon de plaque de plâtre est mesurée à l'aide du moyen de mesure de masse, exprimé en gramme.
La densité apparente de la plaque de plâtre est le résultat du calcul du ratio entre la masse de l'échantillon de plaque de plâtre et le volume de l'échantillon de plaque de 20 plâtre, exprimée en gramme par centimètre cube.
Les mesures de résistances mécaniques nécessitent une plaque de plâtre préparée selon le protocole décrit dans l'exemple 3, un moyen de découpe de l'échantillon de plaque de plâtre (par exemple une scie à ruban), un moyen de mesure d'épaisseur (par 25 exemple un pied à coulisse), une presse, un dispositif de flexion trois points pour la mesure de la résistance mécanique en flexion.
La presse est un appareil composée d'un plateau fixe et d'une traverse mobile montée sur un cadre rigide. La traverse mobile est régulée en vitesse, sa position est mesurée 30 et enregistrable au cours du temps. La traverse mobile est équipée en son centre d'un capteur de force permettant de quantifier l'effort appliqué sur l'échantillon. Le capteur de force est choisi pour pouvoir mesurer une gamme de forces comprises entre 0 et un valeur supérieure ou égale à 10kN.
35 Le dispositif de flexion trois points est composé de : o deux appuis métalliques, appelés appuis inférieurs, montés sur le plateau inférieur. Ces appuis ont une partie supérieure de forme cylindrique de 5 mm de rayon et dont la longueur est très supérieure à la largeur de l'échantillon à tester.5 Les parties de forme cylindrique des deux appuis ont des axes de symétrie parallèles. La distance entre les deux axes de symétrie des cylindres formant la partie supérieure des appuis est de 25 cm, la mi-distance entre les deux cylindres étant positionnée au centre de la traverse. o Un appui métallique, appelé appui supérieur, monté sur le capteur de force installé sur la traverse mobile supérieure. Cet appui possède une partie inférieure de forme cylindrique de 5 mm de rayon et dont la longueur est très supérieure à la largeur de l'échantillon à tester. L'axe de la partie de forme cylindrique de l'appui supérieur doit être positionné parallèlement à l'axe de symétrie des parties cylindriques formant l'extrémité des appuis inférieurs, le plan vertical le contenant passant à mi-distance des axes de symétrie des parties cylindriques formant l'extrémité des appuis inférieurs.
Un échantillon pour essais de flexion est découpé dans la plaque de plâtre à l'aide du moyen de découpe, le centre de l'échantillon pour essai de flexion correspondant au centre de la plaque de plâtre. L'échantillon pour essai de flexion est de forme rectangulaire dont la largeur est de 10 cm et la longueur est 30 cm. La direction de la longueur de l'échantillon est choisie pour être parallèle à la direction de plus forte résistance mécanique du parement de la plaque de plâtre (par exemple, pour un parement cellulosique, cette direction est donnée par la direction d'alignement des fibres de celullose générée par le procédé de fabrication).
L'épaisseur de l'échantillon pour essai de flexion est mesurée précisément en quatre endroits (au centre de chacun des côtés de l'échantillon) à l'aide du moyen de mesure d'épaisseur. L'épaisseur moyenne de l'échantillon est égale à la valeur moyenne des résultats des quatre mesures d'épaisseur, exprimée en centimètre.
Un essai de résistance en flexion est réalisé en sollicitant l'échantillon pour essai de flexion avec la presse équipée du dispositif de flexion trois points. L'échantillon pour essai de flexion est positionné sur les appuis inférieurs du dispositif de flexion trois points, le centre de l'échantillon étant positionné au centre des appuis inférieurs. La traverse mobile de la presse est alors mise en mouvement de telle sorte que les appuis inférieurs et supérieurs du dispositif de flexion trois points se rapprochent. La vitesse de la traverse est de 1 mm/min, et reste fixe tout au long de l'essai. La position de la traverse mobile ainsi que la force mesurée par le capteur de force de la presse sont enregistrées au cours du temps. Au moment où l'appui supérieur entre en contact avec l'échantillon, la valeur de la position de la traverse mobile est enregistrée, cette position étant appelée position zéro. L'essai est terminé à la rupture de l'échantillon. Le traitement des données enregistrées permet d'identifier la valeur maximale de la force mesurée par le capteur de force de la presse au cours de l'essais, appelée force de rupture de l'échantillon pour essai de flexion.
La résistance mécanique en flexion s'obtient par calcul selon la formule ci-dessous : 1.5xFf xI Rf b2xL Où: Rf est la résistance mécanique en flexion, en Pascals ; Ff est la force de rupture de l'échantillon pour essai de flexion, en Newtons ; I est la distance entre les deux appuis inférieurs, en mètres ; b est l'épaisseur de l'échantillon pour essais de flexion, en mètres ; L est la largeur de l'échantillon pour essais de flexion, en mètres.
4-2/ Mesure de la densité apparente et de la résistance sur les plaques de plâtres selon l'invention :
En applicant les méthodes décrites au point 4-1/, la densité apparente et la résistance mécanique des plaques obtenues au point 3/ ont été mesurées. Les résultats sont présentés dans le tableau ci-dessous : Plaques N°1 N°2 N°3 Densité apparente (g/cm3) 0.97 0.63 0.68 Résistance mécanique en flexion (MPa) 6.6 3.5 3.720
Claims (11)
- REVENDICATIONS1. Plaque de plâtre comprenant - au moins un parement ; - au moins une couche de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté et chaque charge légère enrobée présentant un diamètre moyen compris de 200 µm à 5 mm; - au moins une couche de liaison entre le parement et la couche de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté ladite couche de liaison comprenant du plâtre et ne comprenant pas de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté.
- 2. Plaque de plâtre selon la revendication 1 caractérisée en ce que les charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté sont obtenues en utilisant un malaxeur à 15 haut taux de cisaillement.
- 3. Plaque de plâtre selon la revendication 1 caractérisée en ce que les charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté présentent un diamètre moyen compris de 1 mm à 3 mm.
- 4. Plaque de plâtre selon la revendication 1 caractérisée en ce que les charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté présente un ratio E/P (Eau / Plâtre, le plâtre étant sour sa forme CaSO4.0.5H2O, en masse sèche) compris de 0,18 à 0,30. 25
- 5. Plaque de plâtre selon la revendication 1 caractérisée en ce que la densité apparente de la couche de charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté est comprise de 0,4 à 1.
- 6. Plaque de plâtre selon la revendication 1 caractérisée en ce que la couche de liaison 30 présente un ratio E/P (Eau / plâtre, le plâtre étant sour sa forme CaSO4.0.5H2O, en masse sèche) compris de 0,4 à 0,8.
- 7. Plaque de plâtre selon la revendication 1 caractérisée en ce que la plaque de plâtre présente une densité apparente comprise de 0,5 à 1,1.
- 8. Procédé de fabrication d'une plaque selon les revendications 1 à 7 comprenant les étapes suivantes : a) amener au moins un premier parement ; 10 20 35b) préparer une première pâte de plâtre ; c) étaler la pâte obtenue à l'étape b) sur le premier parement en une première couche de liaison ; d) préparer des charges légères enrobées de sulfate de calcium hydraté à l'aide d'un malaxeur à haut taux de cisaillement; e) verser les charges légères enrobées obtenus à l'étape d) sur la première couche de liaison obtenue à l'étape c) en une couche de charges légères enrobées ; f) amener un deuxième parement ; g) préparer une deuxième pâte de plâtre ; h) étaler la deuxième pâte obtenue à l'étape g) sur le deuxième parement en une deuxième couche de liaison ; i) déposer le deuxième parement obtenu à l'étape h) sur la couche de charges légères enrobées de la préforme obtenue à l'étape e) ; j) appliquer une pression sur la préforme.
- 9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que le procédé comprend en outre une étape de pulvérisation d'eau sur la couche de charges légères enrobées, après l'étape e).
- 10. Utilisation d'une plaque de plâtre selon l'une des revendications 1 à 7 pour la fabrication d'éléments pour le domaine de la construction.
- 11. Eléments pour le domaine de la construction obtenus à partir d'une plaque de plâtre selon l'une des revendications 1 à 7.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR1053430A FR2959440A1 (fr) | 2010-05-03 | 2010-05-03 | Plaque de platre comprenant des charges legeres enrobees de sulfate de calcium hydrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| FR1053430A FR2959440A1 (fr) | 2010-05-03 | 2010-05-03 | Plaque de platre comprenant des charges legeres enrobees de sulfate de calcium hydrate |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2959440A1 true FR2959440A1 (fr) | 2011-11-04 |
Family
ID=43480730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR1053430A Withdrawn FR2959440A1 (fr) | 2010-05-03 | 2010-05-03 | Plaque de platre comprenant des charges legeres enrobees de sulfate de calcium hydrate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2959440A1 (fr) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015185251A1 (fr) * | 2014-06-05 | 2015-12-10 | Knauf Gips Kg | Procédé de fabrication d'une plaque de plâtre et plaque de plâtre obtenue selon ledit procédé |
| FR3113410A1 (fr) | 2020-08-17 | 2022-02-18 | Luc De Moustier | Utilisation de grains de céréales éclatés comme granulats pour la fabrication de matériaux de construction allégés |
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2010
- 2010-05-03 FR FR1053430A patent/FR2959440A1/fr not_active Withdrawn
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