FR3021652A1 - Procede de fabrication d'une composition de beton ou mortier allege - Google Patents

Abstract

L'invention porte sur un procédé de fabrication d'une composition de béton ou mortier allégé présentant une masse volumique à l'état sec comprise entre 200 et 1400 kg/ m3 dans lequel on mélange des constituants comprenant au moins des granulats légers de masse volumique des particules comprise entre 50 et 1000 kg/m3, au moins un liant minéral choisi parmi les liants hydrauliques, les sources de sulfates de calcium et la chaux, au moins un agent moussant et de l'eau, et éventuellement un ou plusieurs additifs, le dit agent moussant étant un alcool polyvinylique et son moussage se faisant in-situ lors de son mélange avec l'eau et au moins un des constituants choisis parmi les granulats et/ ou le liant minéral.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D' UNE COMPOSITION DE BÉTON OU MORTIER ALLEGÉ La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une composition de béton ou mortier allégé, la composition obtenue selon ce procédé ainsi que des produits susceptibles d'être obtenus à partir d' une telle composition une fois durcie. De nombreux travaux dans le domaine de la construction portent actuellement sur la recherche de matériaux et produits allégés, qui, étant moins denses, exercent moins de contraintes sur le support sur lequel ils sont déposés et permettent ainsi d'obtenir des structures plus légères. Il reste toutefois important que ces matériaux gardent de bonnes propriétés tant mécaniques (tenue mécanique, résistance aux chocs, résistance aux divers stress mécaniques) que thermiques. Les bétons ou mortiers sont composés de granulats et/ ou sables agglomérés par un liant. Dans les bétons courants, les granulats sont des grains de pierre, graviers ou sable. Le mortier se distingue du béton par la taille des granulats présents dans sa composition, puisqu'un mortier est composé de sables ou granulats fins agglomérés par un liant. 9 les granulats ont un diamètre moyen supérieur à 8 mm, on parlera de béton. 9 leur diamètre est inférieur à 8 mm, on parlera de mortier. Un béton léger est caractérisé par une densité plus faible qu'un béton courant, soit par son caractère caverneux, soit par utilisation de granulats légers tels que les argiles expansées, les schistes expansés, des pouzzolanes, des pierres ponces, des polystyrènes expansés, des cénosphères notamment de cendres volantes, du verre expansé, des laitiers concassés et broyés, de la vermiculite ou de la perlite. Alors qu'un béton courant a une masse volumique d'environ 2300 kg/ m3, un béton léger se caractérise de façon classique par une masse volumique inférieure à 2000 kg/ m3. De la même manière, un mortier allégé comprend les mêmes types de granulats légers. C'est dans ce cadre de recherche de nouveaux matériaux allégés et performants mécaniquement et thermiquement que s'inscrit la présente invention.

3021652 2 On connait de la demande WO 01/70647 un procédé de production d'une mousse de liant hydraulique comprenant une étape de préparation d'une mousse aqueuse avant son mélange avec le liant hydraulique. La mousse est ainsi pré-formée par injection d'air pour produire une mousse 5 stable, avant d'être mélangée aux autres constituants. La mousse de liant hydraulique est ensuite mise sous la forme souhaitée afin d'obtenir, après prise, un produit fini. La présente invention porte sur un procédé de fabrication d'une 10 composition de béton ou mortier allégé, c'est-à-dire dont la masse volumique est comprise entre 200 et 1400 kg/ m3, ladite composition permettant d'obtenir des produits durcis légers, dont la résistance mécanique est notamment améliorée par rapport à des produits connus comprenant des granulats allégés.

15 Le procédé de fabrication de la composition de béton ou mortier allégé est caractérisé en ce qu'il comprend le mélange de constituants comprenant au moins des granulats allégés de masse volumique de particules comprise entre 50 et 1000 kg/ m3, au moins un liant minéral choisi parmi les liants hydrauliques, les sources de sulfates de calcium et la chaux, au moins un 20 agent moussant et de l'eau, éventuellement un ou plusieurs additifs, l'agent moussant étant un alcool polyvinylique, son moussage se faisant in-situ lors de son mélange avec l'eau et avec au moins un des constituants choisis parmi les granulats et/ ou le liant minéral. L'avantage de ce procédé permet notamment d'utiliser directement 25 l'alcool polyvinylique comme entraineur d'air, ce qui permet d'obtenir un moussage modéré de la composition, tout en contrôlant et en augmentant la viscosité du mélange. Le fait de pouvoir réaliser directement le moussage in-situ lors de la préparation de la composition de béton ou mortier allégé permet de simplifier le procédé et de supprimer l'étape de pré-génération de 30 la mousse, nécessitant la plupart du temps d'utiliser également lors de cette étape des agents stabilisateurs de mousse. Par rapport aux tensioactifs usuels qui pourraient être utilisés pour la fabrication de composition de béton ou mortier allégé, comme par exemple des tensioactifs anioniques, cationiques, zwitterioniques et/ou non ioniques ou leur mélange, l'alcool polyvinylique 3021652 3 présente l'avantage, en plus de son pouvoir moussant, de modifier la viscosité du mélange de telle sorte que les bulles d'air générées lors du moussage in-situ sont piégées dans la composition fraiche et ne sont pas libérées pendant le mélangeage, le transport, la compaction ou le durcissement de la 5 composition. Avec des tensioactifs classiques, il est possible de piéger des bulles d'air, mais le plus souvent le moussage est nettement plus difficilement contrôlable car trop rapide et une forte remontée des bulles d'air se fait à la surface, réduisant le pouvoir allégeant. L'alcool polyvinylique présente également l'avantage d'être conforme aux normes Environnement, 10 Hygiène et Sécurité. Le procédé selon l'invention permet de fabriquer une composition fraîche de béton ou mortier, qui, une fois durcie, permet de réduire de façon importante le poids des matériaux obtenus en réduisant leur densité, tout en maintenant les résistances mécaniques. Les propriétés thermiques sont 15 également améliorées. La formation de la mousse à partir de l'agent moussant présent dans le mélange se fait in-situ pendant le malaxage des différents constituants et donc pendant la préparation de la composition de béton ou mortier. Aucune injection de gaz n'est nécessaire pour obtenir le moussage. Le procédé selon 20 la présente invention ne comprend pas d'étape de pré-génération de la mousse. L'alcool polyvinylique utilisé dans le procédé selon l'invention a un degré d'hydrolyse compris entre 65 et 99 %molaire, de préférence entre 70 et 99 %molaire. Les alcools polyvinyliques préférés sont ceux ayant une viscosité 25 d'au moins 3 cP, lorsqu'elle est mesurée en solution à une concentration de 4%dans l'eau à 20°C. En choisissant ainsi l'alcool polyvinylique, on s'assure qu'il est suffisamment soluble dans l'eau utilisée dans la composition d'une part et d'autre part que le moussage soit suffisant. En plus de l'agent moussant à base d'alcool polyvinylique, le procédé 30 selon l'invention peut comprendre le mélange d'un autre agent moussant, par exemple de type tensioactif cationique, anionique, zwitterionique et/ ou non ionique. De façon préférée, le seul agent moussant utilisé dans le procédé selon la présente invention est constitué d'un ou plusieurs alcools polyvinyliques. Le 3021652 4 moussage reste suffisant, contrôlé et stable dans le temps en utilisant uniquement un acide polyvinylique. L'alcool polyvinylique peut se présenter sous forme pulvérulente ou sous forme liquide, sous forme d'une solution aqueuse.

5 La teneur en alcool polyvinylique est inférieure à 10% en poids, de préférence comprise entre 0,01%et 8%en poids par rapport au mélange total des différents constituants, de préférence entre 0,01% et 5% en poids et encore plus préférentiellement entre 0,05%et 2%en poids. L'ajout de l'agent moussant est réalisé directement dans le mélangeur 10 dans lequel la composition de mortier ou béton est préparée, l'agent moussant étant introduit soit sous forme de poudre sèche, soit sous forme d'une solution aqueuse. Les différents constituants du mélange, à savoir les granulats allégés, le liant minéral, l'agent moussant et l'eau peuvent être introduits dans un ordre quelconque dans le mélangeur.

15 Selon un mode de réalisation préféré, le procédé selon la présente invention comprend le mélange des différents constituants de la façon suivante : les granulats allégés, l'eau et l'agent moussant sont mélangés ensemble dans le mélangeur, puis le liant minéral est ajouté au mélange ainsi formé. La 20 durée de mélange nécessaire à l'apparition de la mousse lors de l'étape d'ajout de l'agent moussant est comprise entre 10 et 180 secondes. La durée de malaxage après l'ajout du liant minéral est comprise entre 1 et 5 minutes, de préférence entre 1 et 3 minutes. L'eau utilisée dans le procédé de fabrication peut être 25 avantageusement chauffée avant d'être introduite dans le mélange, de façon à obtenir une composition de mortier ou béton à une température de 20 à 25°C. Cette température permet avantageusement de favoriser le moussage de l'alcool polyvinylique et par conséquent de diminuer les quantités d'agent moussant nécessaire pour obtenir l'allègement souhaité.

30 Les granulats allégés utilisés dans le procédé selon la présente invention sont choisis parmi les argiles expansées, les schistes expansés, les pouzzolanes, les pierres ponces, les polystyrènes expansés, les cénosphères notamment de cendres volantes, le verre expansé, les laitiers concassés et broyés, la vermiculite ou la perlite, les granulats de liège broyé et les 3021652 5 granulats de déchets de pneus broyés, possédant une masse volumique des particules comprise entre 50 et 1000 kg/ m3, de préférence entre 200 et 600 kg/ m3. La teneur en granulats dans le mélange est comprise entre 10 et 95%en poids, de préférence entre 30 et 95%en poids du mélange total des 5 différents constituants. Lorsque les granulats allégés sont des argiles expansées, le teneur en argile expansé ayant un diamètre de particules supérieur à 2 mm représente de préférence plus de 50%en poids des argiles expansées. Le procédé selon l'invention permet avantageusement d'obtenir des produits de construction allégés possédant les propriétés recherchées en 10 terme de résistance mécanique, malgré la quantité importante de granulats légers grossiers (c'est-à-dire dont le diamètre des particules est supérieur à 2 mm). Il est possible que le mélange comprenne, en plus des granulats allégés, jusqu'à 20% en volume de granulats naturels ou artificiels dont la masse 15 volumique de particules est supérieure à 2 300 kg/ m3. Le liant minéral utilisé dans le procédé selon la présente invention peut être un liant hydraulique choisi parmi les ciments Portland, les ciments alumineux, les ciments sulfoalumineux, les ciments bélitiques, les laitiers de haut fourneau, les ciments de mélange pouzzolaniques comprenant 20 éventuellement des cendres volantes, des fumées de silice, du calcaire, du schiste calciné et/ ou des pouzzolanes naturelles ou calcinées, seuls ou en mélange. Il peut être également une source de sulfate de calcium et être choisi parmi le plâtre ou hémihydrate, le gypse et/ou l'anhydrite. Il peut également être de la chaux. Le liant minéral peut être un liant acido-basique 25 tel qu'un ciment phospho-magnésien. Ces différents types de liants peuvent être utilisés seuls ou en mélange. Le liant minéral représente entre 5 et 40% en poids du mélange total des différents constituants. Le procédé de fabrication selon la présentation permet d'obtenir une composition de béton ou mortier humide ou fraîche, puisqu'un des 30 constituants du mélange est de l'eau. La première fonction de l'eau est d'assurer l'hydratation du liant minéral. La seconde fonction est de conférer au béton ou mortier la maniabilité suffisante pour qu'il puisse être mis en oeuvre pour l'application souhaitée. La quantité d'eau utilisée dans le procédé dépend notamment des granulats utilisés dans le mélange. De façon 3021652 6 classique, le rapport E/ C correspondant au rapport entre la quantité d'eau et la quantité de liant minéral varie entre 0,2 et 1,0. Une partie de l'eau, appelée eau efficace est l'eau qui sert à l'hydratation du liant minéral. Elle est différente de la quantité d'eau totale introduite dans le procédé, 5 puisqu'une partie de cette eau totale est absorbée par les granulats. D'autres additifs ou adjuvants conférant des propriétés particulières à la composition de béton ou mortier peuvent être ajoutés lors du mélange des différents constituants. On citera par exemple les agents rhéologiques tels que les plastifiants ou les superplastifiants, les agents rétenteurs d'eau, les 10 agents épaississants, les agents de protection biocides, des agents dispersants, des agents hydrofuges de masse, des pigments, des accélérateurs et/ou retardateurs, et également d'autres agents permettant d'améliorer la prise, le durcissement et/ ou la stabilité du mortier ou béton après application, d'ajuster la couleur, la maniabilité, la mise en oeuvre ou 15 l'imperméabilité. La teneur totale en additifs et adjuvants varie classiquement entre 0,001%et 5%en poids par rapport à la composition totale des constituants mis en oeuvre dans le procédé. Il est également possible d'ajouter au mélange d'autres charges inertes, encore appelées fillers, de type calcaires et/ ou siliceuses.

20 La présente invention porte également sur une composition de mortier ou béton obtenu selon le procédé décrit ci-dessus. Les produits de constructions tels que des blocs de maçonnerie, des 25 blocs de cheminée, des dalles, des linteaux, des panneaux ou des éléments de construction murale, obtenus après durcissement de la composition de béton ou mortier allégé décrite ci-dessus sont également un objet de la présente invention. Ces produits sont préférentiellement préfabriqués. De façon très avantageuse, ces produits sont fabriqués par un procédé 30 comprenant une étape de moulage de la composition de béton ou mortier obtenue selon le procédé de la présente invention dans laquelle ladite composition est versée ou extrudée dans un moule ou coffrage, par gravité et/ou en appliquant une force, immédiatement suivie par une étape de démoulage, et une étape de durcissement réalisée en dehors du moule. La 3021652 7 consistance de la composition obtenue selon le procédé de la présente invention permet d'effectuer un démoulage immédiat du produit humide, en gardant la forme souhaitée en raison d'une bonne résistance de la composition même avant durcissement. Le démoulage est réalisé d'autant 5 plus aisément que la composition obtenue présente l'avantage de ne pas coller au moule. Ce procédé de fabrication peut être mis en oeuvre de façon avantageuse dans une machine vibrante de compactage de blocs (encore parfois appelée pondeuse à blocs), ou dans tout autre dispositif de 10 compactage automatique similaire. Ainsi, par exemple, des blocs de construction peuvent être obtenus en versant la composition de béton ou mortier obtenue à partir du procédé selon la présente invention dans une machine vibrante de compactage classiquement utilisée pour la formation de ces blocs. La durée de compactage est inférieure à 10 secondes, voire même 15 inférieure à 5 secondes. Le bloc est ensuite extrait du moule de compaction et est laissé pour durcissement hors du moule pour une durée comprise entre 12 et 24 heures. Selon un autre mode de réalisation, ces produits peuvent être fabriqués par un procédé comprenant une étape de moulage de ladite composition 20 préparée telle que décrit précédemment, réalisée de préférence dans un dispositif de compactage automatique, dans laquelle ladite composition est versée ou extrudée dans un moule ou coffrage, par gravité et/ ou en appliquant une force, une étape de durcissement réalisée dans le moule, suivie par une étape de démoulage de la composition durcie. Habituellement, 25 la durée de durcissement est d'environ 24 heures. Les produits obtenus selon ces modes de réalisation présentent une bonne résistance mécanique pour une masse volumique faible. Ils ont une bonne étanchéité à l'air et possèdent de bonnes propriétés de conductivité thermique. Ils sont également caractérisés par une faible absorption d'eau 30 lorsqu'ils sont placés, une fois durcis, en atmosphère humide. Les produits secs obtenus ont une masse volumique à l'état sec comprise entre 200 et 1400 kg/ m3, voire de préférence inférieure à 900 kg/ m3.

3021652 8 Les exemples ci-après illustrent l'invention sans en limiter la portée. Dans les différents exemples ci-dessous les quantités des différents constituants sont données en poids. Les densités en vrac des granulats légers 5 utilisés ont été mesurées et sont données ci-dessous à ± 10% près pour chacune des valeurs : Granulat léger type Leca0, concassé, 0-1,5 mm : 330 kg/ m3 Granulat léger type Leca0, concassé 1,5-4mm : 310 kg/ m3 Granulat léger type Leca0, concassé 2,5-5mm : 310 kg/ m3 10 Granulat léger type Leca® rond 4-10 mm : 285 kg/ m3 Granulat léger type Leca® rond 2-6 mm : 350 kg/ m3. Les mesures de résistance à la compression ont été effectuées selon la norme EN 772-1.

15 Les mesures d'étanchéité à l'air sont effectuées selon une procédure interne utilisée pour des blocs de cheminée, comme décrite ci-après. Deux plaques possédant chacune des encoignures souples recouvrant les angles sont placées de chaque côté d'un échantillon. Une des plaques possède un tuyau d'arrivée d'air, et l'autre plaque est plane. De l'air à une pression de 50 Pa est 20 introduit d'un côté de l'échantillon. Une fois que le flux d'air traversant l'échantillon est stabilisé, la quantité d'air sortant est mesurée. Le test est considéré comme satisfaisant lorsque la quantité d'air sortant mesurée est inférieure ou égale à 1 m3/ h.

25 Exemple 1 : Procédé de fabrication de blocs cheminées avec un alcool polyvinylique A comme agent moussant Une solution aqueuse d'agent moussant à 15% d'alcool polyvinylique est préparée de la façon suivante : 15 g d'alcool polyvinylique A commercialisé 30 sous la marque lvolTM ayant un degré d'hydrolyse de 87%et une viscosité de 5 cP mesurée en solution à une concentration de 4%dans l'eau à 20°C sont mélangés avec 85 g d'eau, pendant une durée de 24 heures. Apres préparation, cette solution est stockée à une température de 20°C.

3021652 9 Les granulats légers sont introduits dans le mélangeur à béton. Le ciment est ajouté, puis l'eau de gâchage. Une fois que la totalité de l'eau est introduite, la solution aqueuse de SelvolTMà 15%est ajoutée. La composition de béton est mélangée pendant une durée de 2 à 4 minutes, jusqu'à obtention d'une 5 mousse stable et homogène. Le tableau 1 ci-dessous donne les quantités des différents constituants introduits pour former 1 m3 de béton.

10 Composition 1 Leca® broyé 0-1,5 mm Kg/ m3 de béton 120 Leca® broyé 1,5-4 mm Kg/ m3 de béton 140 Leca® rond 4-10 mm Kg/ m3 de béton 91 Leca® rond 2-6 mm Kg/ m3 de béton 32 Ornent EN 197-1-CEM 142.5 P Norcem Industri 182 Ivol Te type A, solution à 15% Kg/ m3 de béton 24.5 Eau ajoutée Kg/ m3 de béton 127 Total (kg/ m3 de béton) 717 Tableau 1 Note : la quantité de Selvol introduite par rapport à la totalité des 15 constituants du mélange représente 0,5 %en poids étant donné que l'alcool polyvinylique est introduit sous la forme d'une solution aqueuse à 15% 3021652 10 Les caractéristiques physiques mesurées sur les blocs de cheminées durcis à l'extérieur du moule obtenus à partir de la composition 1 décrite dans le tableau 1 sont données ci-dessous (tableau 2) : Produit Masse volumique à l'état sec (kg/ m3) Résistance à la compression mesurée à 28 jours (MPa) Etanchéité à l'air m3/ h (50Pa) Blocs de cheminées 700,6 8,4 0,9 5 Tableau 2 Le procédé selon l'invention permet d'obtenir des blocs de cheminées ayant une structure poreuse donc plus légère que les structures classiques, en maintenant une bonne étanchéité à l'air.

10 Exemple 2 : Procédé de fabrication de blocs de cheminées avec un alcool polyvinylique B comme agent moussant Dans cet exemple, on utilise un agent moussant différent, à savoir un alcool polyvinylique B, commercialisé sous la marque IvolTiv,' qui possède une 15 viscosité de 23 cP mesurée en solution à une concentration de 4%dans l'eau à 20°C et un degré d' hydrolyse de 87% sous forme d' une poudre. Les granulats légers sont introduits dans le mélangeur à béton. Le ciment et la poudre d'alcool polyvinylique B, puis l'eau de gâchage sont ajoutés. Le tableau 3 ci-dessous donne les quantités des différents constituants 20 introduits pour former 1 m3 de béton.

25 3021652 11 Composition 2 Leca® broyé 0-1,5 mm Kg/ m3 de béton 120 Leca® rond 4-10 mm Kg/ m3 de béton 91 Leca® rond 2-6 mm Kg/ m3 de béton 191 Ornent EN 197-1-CEM 142.5 P Norcem Industri (Kg/ m3 de béton) 218 Alcool polyvinylique B Kg/ m3 de béton 2,2 Eau ajoutée Kg/ m3 de béton 112 Total (kg/ m3 de béton) 734 Tableau 3 La teneur en agent moussant dans cette composition représente 0,3%en poids de la masse totale des différents constituants. Les caractéristiques physiques mesurées sur les blocs de cheminées durcis à l'extérieur du moule obtenus à partir de la composition 2 décrite dans le tableau 3 sont données ci-dessous (tableau 4) : Produit Masse volumique à l'état sec (kg/ m3) Résistance à la compression mesurée à 28 jours (MPa) Etanchéité à l'air m3/ h (50Pa) Blocs de cheminées 846 5,8 1,0 5 10 Tableau 4 3021652 12 Exemple 3: Procédé de fabrication de blocs cheminées avec de l'alcool polyvinylique B comme agent moussant. Le même type de produit que celui décrit dans les exemples 1 et 2 est 5 préparé en modifiant l'ordre d'introduction des constituants dans le mélangeur à béton. Selon cet exemple, l'alcool polyvinylique B est introduit dans le mélangeur sous forme de poudre, en même temps que les granulats légers et l'eau. Ces constituants sont mélangés pendant environ 120 secondes, jusqu'à obtention 10 d'une mousse. Le ciment est ensuite introduit dans le mélangeur. L'ensemble est mélangé pendant 90 à 120 secondes. Trois différentes compositions ont ainsi été préparées et sont décrites dans le tableau 5 ci-dessous.

15 20 25 30 3021652 13 Composition 3 Composition 4 Composition 5 Leca® broyé 0-1,5 120 120 120 mm Kg/ m3 de béton Leca0 rond 4-10 mm Kg/ m3 de béton 91 91 117 Leca0 rond 2-6 mm Kg/ m3 de béton 191 191 159 Ornent EN 197-1-CEM 142.5 P 218 0 164 Norcem Industri (Kg/ m3 de béton) Ornent FA 0 218 0 EN 197-1-CEMII/ A-V 42,5R (Kg/ m3 de béton) Alcool polyvinylique B Kg/ m3 de béton 2,2 2,2 2,2 Eau ajoutée Kg/ m3 de béton 139 127 104 Total (kg/ m3 de 761 749 666 béton) Tableau 5 La teneur en agent moussant dans les compositions 3 et 4 représente 0,3%en poids de la masse totale des différents constituants. Elle est de 0,33% en 5 poids dans la composition 5. Les caractéristiques physiques mesurées sur les blocs de cheminées durcis à l'extérieur du moule obtenus à partir des compositions décrites dans le tableau 5 sont données ci-dessous (tableau 6).

10 3021652 14 Produit Masse volumique à l'état sec (kg/ m3) Résistance à la compression mesurée à 28 jours (MPa) Et anchéit é à l'air m3 / h (50Pa) Blocs de cheminées composition 3 790 11 0,8 Blocs de cheminées composition 4 770 10,4 0,9 Blocs de cheminées composition 5 736 9,6 0,8 Tableau 6 5 Ces essais montrent qu'il est possible de faire varier le liant minéral et de diminuer la quantité de liant minéral et donc de diminuer la densité des produits obtenus et leur coût, tout en maintenant leurs performances physiques et notamment leur étanchéité à l'air.

10 Exemple 4 (comparatif): Procédé de fabrication de blocs de cheminée conventionnels allégés. Deux compositions de béton ne comprenant pas d'agent moussant ont été préparées en mélangeant les différents constituants listés dans le tableau 7 15 ci-dessous avec un sable dont la densité en vrac est de 1200 kg/ m3.

20 3021652 15 Composition Cl Composition C2 Leca0 broyé 0-1,5 mm Kg/ m3 de béton 0 86 Leca® rond 4-10 mm Kg/ m3 de béton 286 164 Leca0 rond 1,5-5 mm Kg/ m3 de béton 0 94 Ciment -CEM 142.5 R Kg/ m3 de béton 100 200 Sable (kg/ m3 de béton) 360 461 Eau ajoutée Kg/ m3 de béton 100 150 Tableau 7 1 m3 de mélange est préparé.

5 Les caractéristiques physiques mesurées sur les blocs de cheminées durcis à l'extérieur du moule obtenus à partir des compositions Cl et C2 décrites dans le tableau 7 sont données ci-dessous (tableau 8) : Produit Masse volumique à l'état sec (kg/ m3) Résistance à la compression mesurée à 28 jours (MPa) Etanchéité à l'air m3/ h (50Pa) Blocs de cheminées composition Cl 800 3-4 35 Blocs de cheminées composition C2 1000 3-4 7-9 Tableau 8 10 3021652 16 Les produits ainsi obtenus ne permettent pas d'obtenir des blocs de cheminée étanches à l'air, même lorsque la quantité de granulats fins qui permettent de réduire la porosité est augmentée.

5 Exemple 5 : Procédé de fabrication de blocs allégés de dimension 100 mm*190mm*500mm Le procédé d'introduction des différents constituants dans le mélangeur à béton est identique à celui décrit dans l'exemple 3. Deux différentes compositions ont ainsi été préparées et sont décrites dans le tableau 9 ci-dessous. Composition 6 Composition 7 Leca0 broyé 0-1,5 mm Kg/ m3 de béton 120 83 Leca0 rond 4-10 mm Kg/ m3 de béton 117 257 Leca0 rond 2-6 mm Kg/ m3 de béton 159 105 Ciment EN 197-1-CEM I 164 130 42.5 P Norcem Indust ri Kg/ m3 de béton Alcool polyvinylique B Kg/ m3 de béton 2,2 2,8 Eau ajoutée Kg/ m3 de béton 128 104 Total (kg/ m3 de béton) 690 682 Tableau 9 La teneur en agent moussant dans les compositions 6 et 7 représente respectivement 0,3% en poids et 0,4% en poids de la masse totale des différents constituants.

10 15 3021652 17 Les caractéristiques physiques mesurées sur les blocs durcis à l'extérieur du moule obtenus à partir des compositions décrites dans le tableau 7 sont données ci-dessous (tableau 10) : Produit Masse volumique à l'état sec (kg/ m3) Résistance à la compression mesurée à 28 jours (MPa) Blocs 740 8,5 composition 6 Blocs 631 6,3 composition 7 Tableau 10 5 10 Ces essais montrent qu'il est possible selon le procédé de la présente invention d'obtenir des blocs allégés d'une masse volumique inférieure à 750 kg/ m3 et qui possèdent de bonne résistance mécanique à la compression. Exemple 6 : Procédé de fabrication de blocs de dimensions 100 mm*190mm*500mm 15 Le procédé d'introduction des différents constituants dans le mélangeur à béton est identique à celui décrit dans l'exemple 3. Une composition 8 a ainsi été préparée et est décrite dans le tableau 11 ci-dessous.

20 25 3021652 18 Composition 8 Leca® rond 4-10 mm 285 Kg/ m3 de béton Ornent EN 197-1-CEM I 42.5 P 130 Norcem Industri Kg/ m3 de béton Alcool polyvinylique B 2,6 Kg/ m3 de béton Eau ajoutée 55 Kg/ m3 de béton Total (Kg/ m3 de béton) 473 Tableau 11 La teneur en agent moussant dans la composition 8 représente 0,5%en poids de la masse totale des différents constituants.

5 Les caractéristiques physiques mesurées sur les blocs parpaings durcis à l'extérieur du moule obtenus à partir de la composition 8 décrite dans le tableau 11 sont données ci-dessous (tableau 12) Produit Masse volumique à l'état sec (kg/ m3) Résistance à la compression mesurée à 28 jours (MPa) Conductivité thermique (W/ mK) Blocs 505 2,1 0,12 composition 8 10 Tableau 12 Cet essai montre que le procédé selon l'invention permet de fabriquer des blocs très allégés à partir de granulats légers grossiers, qui gardent une résistance à la compression supérieure à 2 MPa. La densité de ce produit et 15 les coûts de fabrication associés à ce produit sont nettement réduits.

3021652 19 Exemple 7 (comparatif) : blocs conventionnels A titre de comparaison, des blocs standards de dimension 100mm*190mm*500 mm ont été fabriqués, avec un sable dont la densité en vrac est de 1200 5 kg/ m3. La composition est donnée dans le tableau 13. Composition C3 Leca® rond 4-10 mm 223 Kg/ m3 de béton Leca® rond 2-6 mm 123 Kg/ m3 de béton ND Sable-Vister 0-4 mm 471 kg/ m3 de béton 0 ment EN 197-1-CEM I 42.5 P 128 Norcem Indust ri kg/ m3 de béton Eau ajoutée 39 Kg/ m3 de béton Total (kg/ m3 de béton) 1000 Tableau 13 Les caractéristiques physiques mesurées sur les blocs parpaings durcis à l'extérieur du moule obtenus à partir de la composition décrite dans le 10 tableau 13 sont données ci-dessous (tableau 14) : Produit Masse volumique à l'état sec (kg/ m3) Résistance à la compression mesurée à 28 jours (MPa) Conductivité thermique (W/ mK) Blocs parpaings composition C3 922 6,1 0.26 Tableau 14.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'une composition de béton ou mortier allégé présentant une masse volumique à l'état sec comprise entre 200 et 1400 kg/ m3 caractérisé en ce qu'il comprend le mélange de constituants comprenant au moins des granulats légers de masse volumique de particules comprise entre 50 et 1000 kg/ m3, au moins un liant minéral choisi parmi les liants hydrauliques, les sources de sulfates de calcium et la chaux, au moins un agent moussant et de l'eau, et éventuellement un ou plusieurs additifs, le dit agent moussant étant un alcool polyvinylique et son moussage se faisant in-situ lors de son mélange avec l'eau et avec au moins un des constituants choisis parmi les granulats et/ ou le liant minéral.
2. 2. Procédé selon la revendication précédente caractérisé en ce que l'alcool polyvinylique a un degré d'hydrolyse compris entre 65 et 99 % molaire, de préférence entre 70 et 99 %molaire.
3. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le mélange comprend en outre un agent moussant à base de tensioactif anionique, cationique, zwitterionique et/ ou non-ionique.
4. 4. Procédé selon des revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que le mélange comprend uniquement un agent moussant constitué d'un ou plusieurs alcools polyvinyliques.
5. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la teneur en agent moussant représente entre 0,01% et 8% en poids du mélange total des différents constituants, de préférence entre 0,01%et 5% en poids et encore plus préférentiellement entre 0,05% et 2% en poids.
6. 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que l'ajout de l'agent moussant est réalisé directement dans le mélangeur dans lequel la composition de mortier ou béton est préparée, l'agent moussant étant introduit soit sous forme de poudre sèche, soit sous forme d'une solution aqueuse.
7. 7. Procédé selon la revendication 6 caractérisé en ce que les granulats allégés, l'eau et l'agent moussant sont mélangés ensemble dans le mélangeur, avant d'introduire le liant minéral.
8. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que de l'eau chauffée est introduite dans le mélange de façon à obtenir une composition de béton ou mortier à une température de 20 à 25°C.
9. 9. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les granulats allégés sont choisis parmi les argiles expansées, les schistes expansés, les pouzzolanes, les pierres ponces, les polystyrènes expansés, les cénosphères notamment de cendres volantes, le verre expansé, les laitiers concassés et broyés, la vermiculite ou la perlite, les granulats de liège broyé, les granulats de déchets de pneus broyés, possédant une masse volumique des particules comprise entre 50 et 1000 kg/ m3, de préférence entre 200 et 600 kg/ m3, leur teneur dans le lange étant comprise entre 10 et 95%en poids, de préférence entre 30 et 95%en poids du mélange total des différents constituants.
10. 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le mélange comprend en outre des additifs qui sont des agents rhéologiques tels que les plastifiants ou les superplastifiants, des agents rétenteurs d'eau, des agents épaississants, des agents de protection biocides, des agents dispersants, des agents hydrofuges de masse, des pigments, des accélérateurs et/ ou retardateurs, et d'autres agents permettant d'améliorer la prise, le durcissement et/ou la stabilité du mortier ou béton après application, d'ajuster la couleur, la maniabilité, la mise en oeuvre ou l'imperméabilité.
11. 11. Procédé selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que le liant minéral est -un liant hydraulique choisi parmi les ciments Portland, les ciments alumineux, les ciments sulfoalumineux, les ciments bélitiques, les 30 laitiers de haut fourneau, les ciments de mélange pouzzolaniques comprenant éventuellement des cendres volantes, des fumées de silice, du calcaire, du schiste calciné et/ou des pouzzolanes naturelles ou calcinées, seuls ou en mélange, 3021652 22 - une source de sulfate de calcium choisi parmi le plâtre ou hémihydrate, le gypse et/ ou l'anhydrite, et/ ou - de la chaux, la teneur en liant minéral représentant entre 5 et 40% en poids du mélange total des différents constituants.
12. 12. Composition de béton ou mortier allégé caractérisée en ce qu'elle est obtenue par le procédé selon l'une des revendications 1 à 11.
13. 13. Produits de construction ayant une masse volumique à l'état sec comprise entre 200 et 1400 kg/ m3, éventuellement préfabriqués, tels que des blocs de maçonnerie, des blocs de cheminée, des dalles, des linteaux, des panneaux ou des éléments de construction murale, obtenus après durcissement de la composition de béton ou mortier allégé selon la revendication 12.
14. 14. Procédé de fabrication de produits préfabriqués selon la revendication 13 caractérisé en ce qu'il comprend une étape de moulage de la composition selon la revendication 11, réalisée de préférence dans une machine vibrante de compactage de blocs ou dans tout autre dispositif de compactage équivalent automatique, dans laquelle ladite composition est versée ou extrudée dans un moule ou coffrage, par gravité et/ ou en appliquant une force, immédiatement suivie par une étape de démoulage, et une étape de durcissement réalisée en dehors du moule.
15. 15. Procédé de fabrication de produits préfabriqués selon la revendication 13 caractérisé en ce qu'il comprend une étape de moulage de la composition selon la revendication 11 réalisée de préférence dans un dispositif de compactage automatique, dans laquelle ladite composition est versée ou extrudée dans un moule ou coffrage, par gravité et/ ou en appliquant une force, une étape de durcissement réalisée dans le moule, suivie par une étape de démoulage de la composition durcie.30