FR3108055A1 - Earth-based mortar - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé de projection ou d’injection d’un mortier à base de terre comprenant les étapes de :i) préparation du mortier par le mélange de : ia) une terre d’une granulométrie inférieure ou égale à 15 mm dans une proportion volumique de 20 à 40 % ; ib) un liant comprenant du laitier ou du métakaolin et, éventuellement de la chaux, dans une proportion volumique de 25 à 50 % ; ic) des agrégats dont la granulométrie est comprise entre 2 et 15 mm, et dans une proportion volumique de 0 à 20 % ; id) des fibres dans une proportion volumique comprise entre 10 et 30 % ; ie) du cristallisateur dans une proportion volumique comprise entre 1 et 4 % ; et if) de l’eau dans une proportion volumique comprise entre 5 et 10 % ;ii) pompage du mélange obtenu en i); etiii) injection du mélange dans un moule ou projection du mélange sur une surface verticale ou horizontale.The present invention relates to a method for spraying or injecting an earth-based mortar comprising the steps of: i) preparation of the mortar by mixing: ia) an earth with a particle size less than or equal to 15 mm in a volume proportion of 20 to 40%; ib) a binder comprising slag or metakaolin and, optionally lime, in a volume proportion of 25 to 50%; ic) aggregates with a particle size between 2 and 15 mm, and in a volume proportion of 0 to 20%; id) fibers in a volume proportion of between 10 and 30%; ie) of the crystallizer in a volume proportion of between 1 and 4%; and if) water in a volume proportion of between 5 and 10%; ii) pumping the mixture obtained in i); andiii) injecting the mixture into a mold or spraying the mixture onto a vertical or horizontal surface.
Description
La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un mortier à base de terre utilisable aussi bien en injection qu’en projection.The present invention relates to a method of manufacturing an earth-based mortar which can be used both by injection and by spraying.
Si l’on parle de terre, il vient immédiatement à l’esprit qu’il s’agit d’un des plus anciens matériaux de construction. En effet, construire en terre crue permettait d’exploiter le matériau le plus proche, celui que l’on a sous les pieds, disponible à peu près partout dans le monde.If we talk about earth, it immediately comes to mind that it is one of the oldest building materials. Indeed, building in raw earth made it possible to exploit the closest material, the one you have under your feet, available almost everywhere in the world.
Maintenant, les caractéristiques mécaniques de celle-ci étaient inadaptées à l’obtention de construction pérennes. Aussi, la terre a été associée à d’autres matériaux, souvent locaux et naturels ainsi qu’à des minéraux, en vue d’obtenir des matériaux de constructions.Now, the mechanical characteristics of it were unsuitable for obtaining durable constructions. Also, the earth has been associated with other materials, often local and natural, as well as minerals, in order to obtain building materials.
Un de ces matériaux, connu sous le nom de pisé, utilise de la terre crue compactée dans un coffrage ou un banchage. La terre est alors jetée dans le coffrage par faibles couches de 10 cm à 1m, puis compactée manuellement dans le coffrage à l’aide d’un pilon.One of these materials, known as rammed earth, uses raw earth compacted in a formwork or bedding. The earth is then thrown into the formwork in thin layers of 10 cm to 1m, then manually compacted in the formwork using a pestle.
Ce type de matériau permet d’obtenir un mur à base de terre qui est suffisamment poreux pour permettre une respiration idéale des locaux qu’elle délimite. Maintenant, ce matériau est très sensible à l’érosion du fait de sa porosité et il n’offre donc qu’une tenue très limitée dans le temps.This type of material makes it possible to obtain an earth-based wall that is sufficiently porous to allow ideal breathing of the premises it defines. Now, this material is very sensitive to erosion due to its porosity and therefore only offers a very limited hold over time.
Si le béton s’impose depuis des siècles comme le matériau de construction de référence, une nouvelle réglementation environnementale pour les bâtiments neufs va voir le jour cette année en France (RE 2020) et qui va amener à repenser la construction. Cette nouvelle règlementation va imposer d’améliorer encore la performance environnementale d’un bâtiment en prenant en compte non plus seulement l’isolation mais bien les impacts environnementaux globaux associés à cette construction. Ainsi, l’on devra prendre en compte l’ensemble des composants du bâtiment, de sa parcelle mais également du chantier avec la prise en compte de la consommation d’énergie du chantier, la consommation et les rejets en eau du chantier, l’évacuation et le traitement des déchets du terrassement.If concrete has established itself for centuries as the benchmark construction material, new environmental regulations for new buildings will emerge this year in France (RE 2020) and which will lead to a rethinking of construction. This new regulation will require to further improve the environmental performance of a building by taking into account not only the insulation but the overall environmental impacts associated with this construction. Thus, we must take into account all the components of the building, its plot but also the site with the taking into account of the energy consumption of the site, the consumption and water discharges of the site, the disposal and treatment of earthworks waste.
Ce changement impose donc de revoir en profondeur les procédés de construction pour permettre d’optimiser la dépense énergétique.This change therefore requires an in-depth review of construction processes to optimize energy expenditure.
Les inventeurs ont maintenant développé un nouveau procédé de fabrication d’un mortier à base de terre qui permet non seulement d’utiliser la terre résultant du chantier que de se passer de ciment. Ce procédé, qui est utilisable aussi bien pour la réalisation de surfaces verticales que horizontales, que de parpaings, permet de réduire considérablement la consommation énergétique de la construction associée et donc l’impact environnemental d’un chantier.The inventors have now developed a new process for manufacturing an earth-based mortar that not only allows the earth resulting from the construction site to be used but also does without cement. This process, which can be used for both vertical and horizontal surfaces and concrete blocks, considerably reduces the energy consumption of the associated construction and therefore the environmental impact of a site.
Un premier objet de l’invention porte donc sur un procédé de projection ou d’injection d’un mortier à base de terre comprenant les étapes de:A first object of the invention therefore relates to a method of spraying or injecting an earth-based mortar comprising the steps of:
i) préparation du mortier par le mélange de:i) preparation of the mortar by mixing:
ia) une terre d’une granulométrie inférieure ou égale à 15 mm dans une proportion volumique de 20 à 40 %;ia) soil with a particle size of 15 mm or less in a volume proportion of 20 to 40%;
ib)un liant comprenant du laitier ou du métakaolin et, éventuellement de la chaux, dans une proportion volumique de 25 à 50 %;ib) a binder comprising slag or metakaolin and, optionally lime, in a volume proportion of 25 to 50%;
ic) des agrégats dont la granulométrie est comprise entre 2 et 15 mm, et dans une proportion volumique de 0 à 20 %;ic) aggregates with a particle size between 2 and 15 mm, and in a volume proportion of 0 to 20%;
id) des fibres dans une proportion volumique comprise entre 10 et 30 %;id) fibers in a volume proportion of between 10 and 30%;
ie)du cristallisateur dans une proportion volumique comprise entre 1 et 4 %; (5% du poids du liant à mettre en volumique) etie) of the crystallizer in a volume proportion of between 1 and 4%; (5% of the weight of the binder to be added by volume) and
if) de l’eau dans une proportion volumique comprise entre 5 et 10 %.if) water in a volume proportion of between 5 and 10%.
ii) pompage du mélange obtenuen i); etii) pumping the mixture obtained in i); and
iii) injection du mélange dans un moule ou projection du mélange sur une surface verticale ou horizontale.iii) injection of the mixture into a mold or projection of the mixture on a vertical or horizontal surface.
La proportion volumique de chaque composant correspond au volume occupé par ce composant par rapport au volume total du mélange de mortier.The volume proportion of each component corresponds to the volume occupied by this component relative to the total volume of the mortar mixture.
Par mortier, on entend aussi bien un enduit, lequel peut s’appliquer sur une surface et présentant une résistance d’au moins 5 MPa, un mortier de montage ou de remplissage avec une résistance d’au moins 10 MPa, qu’un mortier destiné à la fabrication d’un mur porteur avec une résistance d’au moins 15 MPa.The term “mortar” is understood to mean both a coating, which can be applied to a surface and having a resistance of at least 5 MPa, an assembly or filling mortar with a resistance of at least 10 MPa, and a mortar intended for the manufacture of a load-bearing wall with a strength of at least 15 MPa.
Le procédé selon l’invention peut donc permettre tout aussi la création d’un enduit que d’un mur.The process according to the invention can therefore allow the creation of a plaster as well as a wall.
Avantageusement, le mortier préparé par le procédé selon l’invention comprend du ciment dans une proportion volumique inférieure ou égale à 1%, de préférence inférieure ou égale à 0,5% et, de manière particulièrement préférée, une proportion volumique de 0% de ciment.Advantageously, the mortar prepared by the process according to the invention comprises cement in a proportion by volume less than or equal to 1%, preferably less than or equal to 0.5% and, particularly preferably, a proportion by volume of 0% of cement.
L’impact environnemental du procédé selon l’invention est donc bien moindre que celui des procédés existants qui utilisent en général au moins 10% de ciment.The environmental impact of the process according to the invention is therefore much less than that of existing processes which generally use at least 10% cement.
Par terre, on entend la terre issue d’opérations de terrassement ou d’excavation (carrière), à l’exclusion de la terre végétale.Soil is understood to mean the soil resulting from earthworks or excavation (quarry) operations, excluding topsoil.
Cette terre pourra donc présenter une très grande diversité de nature en fonction du site dont elle provient. On pourra ainsi trouver des terres intégrant du gypse, du limon, du calcaire, de la silice, de l’argile ou même leur mélange.This land may therefore present a very great diversity of nature depending on the site from which it comes. We can thus find soils incorporating gypsum, silt, limestone, silica, clay or even a mixture thereof.
En préalable à l’utilisation d’une terre, on prendra soin de déterminer la présence ou non de traces d’éléments métalliques (Pb, As, etc.) de sorte à prévenir toute contamination.Prior to the use of soil, care will be taken to determine the presence or absence of traces of metallic elements (Pb, As, etc.) so as to prevent any contamination.
Avantageusement, la terre utilisée dans le procédé selon l’invention présentera une granulométrie inférieure ou égale à 10 mm, de préférence inférieure ou égale à 6 mmm.Advantageously, the earth used in the process according to the invention will have a particle size less than or equal to 10 mm, preferably less than or equal to 6 mm.
L’obtention d’une terre présentant une granulométrie souhaitée à partir d’une telle diversité de sources nécessitera généralement, outre la détermination de la granulométrie de la terre, une opération de tamisage.Obtaining soil with a desired particle size from such a variety of sources will generally require, in addition to determining the particle size of the soil, a sieving operation.
Selon un mode de réalisation préféré, le procédé selon l’invention comprendra donc de préférence une étape de tamisage de la terre préalable à l’étape i).According to a preferred embodiment, the method according to the invention will therefore preferably comprise a step of sieving the soil prior to step i).
La très grande adaptabilité du procédé selon l’invention aux différents types de terre existant lui permet d’utiliser la terre même du chantier sur lequel le procédé est mis en œuvre.The very great adaptability of the process according to the invention to the different types of existing soil allows it to use the same soil from the site on which the process is implemented.
Selon un autre mode de réalisation préféré, le procédé selon l’invention comprendra de préférence une étape préalable à l’étape i) d’extraction de la terre et, éventuellement, de tamisage de celle-ci.According to another preferred embodiment, the method according to the invention will preferably comprise a step prior to step i) of extracting the earth and, optionally, of sieving it.
Par laitier, on entend les scories formées en cours de fusion ou d’élaboration du métal par voie liquide. Il s’agit d’un mélange composé essentiellement de silicates, d’aluminates et de chaux avec divers oxydes métalliques à l’exception des oxydes de fer.The term “slag” is understood to mean the slag formed during the melting or production of the metal by the liquid process. It is a mixture composed mainly of silicates, aluminates and lime with various metal oxides except iron oxides.
Le laitier sera utilisé de préférence dans une proportion volumique comprise entre 10 et 30%.The slag will preferably be used in a volume proportion of between 10 and 30%.
Par métakaolin, on entend le produit d’une calcination de kaolin et/ou d’argile kaolinique.By metakaolin is meant the product of a calcination of kaolin and / or kaolin clay.
De préférence, le liant comprend du laitier et, éventuellement de la chaux.Preferably, the binder comprises slag and, optionally, lime.
La chaux sera utilisée de préférence dans une proportion volumique comprise entre 0 et 25%.Lime will preferably be used in a volume proportion of between 0 and 25%.
Par chaux, on entend de la chaux artificielle laquelle comporte essentiellement de l’oxyde de calcium et de magnésium et/ou de l’hydroxyde de calcium et de magnésium.By lime is meant artificial lime which essentially comprises calcium and magnesium oxide and / or calcium and magnesium hydroxide.
Avantageusement, la chaux est choisie dans le groupe comprenant la chaux hydraulique et de la chaux aérienne.Advantageously, the lime is chosen from the group comprising hydraulic lime and air lime.
De préférence, on utilisera de la chaux hydraulique, laquelle ne comprend de préférence pas de ciment.Preferably, hydraulic lime will be used, which preferably does not include cement.
De préférence, on utilisera une chaux hydraulique NHL 3,5 ou NHL 5.Preferably, an NHL 3.5 or NHL 5 hydraulic lime will be used.
De préférence, on évitera d’utiliser une chaux hydraulique NHL 3,5 Z ou NHL 5 Z, dans la mesure où elle comprend du ciment.Preferably, the use of NHL 3.5 Z or NHL 5 Z hydraulic lime will be avoided, as long as it contains cement.
Par agrégats, on entend aussi bien des agrégats naturels (ex. gravier ou sable) que des agrégats recyclés (ex. béton ou mortier concassé).By aggregates, we mean both natural aggregates (eg gravel or sand) and recycled aggregates (eg concrete or crushed mortar).
Maintenant, il est possible de mélanger les différents types d’agrégats, naturels et recyclés, selon des proportions variables.Now it is possible to mix the different types of aggregates, natural and recycled, in varying proportions.
Pour ce qui est de la granulométrie, on préfèrera une granulométrie comprise entre 4 et 10 mm et, de manière particulièrement préférée, une granulométrie comprise entre 4 et 6 mm.As regards the particle size, a particle size of between 4 and 10 mm and, particularly preferably, a particle size of between 4 and 6 mm will be preferred.
Comme pour la terre, il est possible d’utiliser des agrégats issus pour tout ou partie du chantier sur lequel le procédé est mis en œuvre.As with soil, it is possible to use aggregates from all or part of the site on which the process is implemented.
Dans le cas où la terre utilisée intègre des agrégats. Alors la proportion d’agrégats rajoutés en sus de la terre est adaptée de sorte à ce que la proportion volumique totale d’agrégats soit comprise entre 0 et 20%.In the event that the land used incorporates aggregates. Then the proportion of aggregates added on top of the soil is adapted so that the total volume proportion of aggregates is between 0 and 20%.
Selon encore un autre mode de réalisation préféré, le procédé selon l’invention comprendra de préférence une étape préalable à l’étape i) d’extraction d’agrégats et, éventuellement, de tamisage de ceux-ci.According to yet another preferred embodiment, the method according to the invention will preferably comprise a step prior to step i) of extracting aggregates and, optionally, of sieving them.
Par cristallisateur, appelé parfois également minéralisant, on entend des composés à même de former par une réaction qualifiée de minéralisation des complexes cristallins et insolubles avec les composés solubles du mortier (la chaux libre).By crystallizer, sometimes also called mineralizing, is meant compounds capable of forming, by a reaction qualified as mineralization, crystalline and insoluble complexes with the soluble compounds of the mortar (free lime).
A titre d’exemple de tels composés, on peut citer par exemple des sels de silicates, des sels de carbonate (ex. natron), des sels d’alginates.By way of example of such compounds, mention may be made, for example, of silicate salts, carbonate salts (eg natron), alginate salts.
De tels cristallisateur sont connus pour une utilisation dans l’imperméabilisation des bétons, notamment sous les dénomination PENETRON, XYPEX, minéralisant B HYDRO-MINERAL, etc.Such crystallizers are known for use in waterproofing concrete, in particular under the names PENETRON, XYPEX, mineralizing B HYDRO-MINERAL, etc.
De préférence, le cristallisateur comprend des ions silicates à même de former des complexes de silicate avec l’hydroxyde de calcium, notamment du silicate de calcium, de magnésium, de sodium ou encore de potassium.Preferably, the crystallizer comprises silicate ions capable of forming silicate complexes with calcium hydroxide, in particular calcium, magnesium, sodium or even potassium silicate.
De préférence, on utilisera du silicate de calcium et/ou de magnésium.Preferably, calcium and / or magnesium silicate will be used.
Par fibres, on entend aussi bien des fibres synthétiques (ex. fibres polypropylène, fibres de verre, fibres de carbone, etc.) que des fibres naturelles (ex. chanvre).The term “fibers” is understood to mean both synthetic fibers (eg polypropylene fibers, glass fibers, carbon fibers, etc.) and natural fibers (eg hemp).
Avantageusement, les fibres utilisées sont des fibres pleines, c’est-à-dire qu’elles présentent une structure dépourvue de cavités.Advantageously, the fibers used are solid fibers, that is to say they have a structure devoid of cavities.
Typiquement, les fibres utilisées présentent une longueur comprise 5 entre et 100 mm, de préférence entre 5 et 70 mm et, de manière particulièrement préférée entre 10 et 50 mm.Typically, the fibers used have a length between 5 and 100 mm, preferably between 5 and 70 mm and, particularly preferably between 10 and 50 mm.
Selon un mode de réalisation préférée, on utilisera des fibres naturelles ou fibres végétales. Pour obtenir de telles fibres végétales, on pourra utiliser des plantes à fibres dont une grande partie sont bien connues.According to a preferred embodiment, natural fibers or plant fibers will be used. To obtain such plant fibers, it is possible to use fiber plants, a large part of which are well known.
Pour les fibres libériennes, correspondant au fibre de l’écorce, on peut citer à titre d’exemple le chanvre, la jute, le kénaf, la liane à barriques, le lin, l’ortie, le papyrus, le sparte, les fibres de tilleul, les fibres de bambou, les fibres de canne de Provence, le jonc de mer, les fibres de miscanthus, la bagasse, etc.For bast fibers, corresponding to the fiber of the bark, one can cite for example hemp, jute, kenaf, barrel liana, flax, nettle, papyrus, esparto, fibers linden, bamboo fibers, Provence cane fibers, seagrass, miscanthus fibers, bagasse, etc.
Pour les fibres de feuilles, on peut citer le chanvre de Manille (provenant de l’abaca), la piña(venant de l’ananas), la fibre de feuille d’agave (ex. sisal).For leaf fibers, we can cite Manila hemp (from abaca), piña (from pineapple), agave leaf fiber (eg sisal).
Pour les fibres provenant de graines ou de fruit, on peut citer le coir, la balle ou la paille de riz ou encore le coton.For fibers originating from seeds or fruit, mention may be made of coir, rice husks or straw or even cotton.
Finalement, le mortier pourra intégrer d’autres adjuvants comme des agents plastifiants, des agents rétenteurs d’eau, des agents hydrofuges, des biocides, des fongicides, des dispersants, entraineur d’air (chasseur), des accélérateurs de prise, des retardateurs de prise, des fluidifiants, des agents antigel ou encore des agents d’expansion.Finally, the mortar can integrate other additives such as plasticizers, water-retaining agents, water-repellent agents, biocides, fungicides, dispersants, air entrainer (hunter), setting accelerators, retarders setting, thinners, antifreeze agents or expansion agents.
Naturellement, chacun de ces adjuvants pourra être ajouté au mortier seul ou en combinaison avec un ou plusieurs autres adjuvants.Naturally, each of these adjuvants can be added to the mortar alone or in combination with one or more other adjuvants.
L’étape i) de mélange peut être effectué selon des techniques bien connues de l’homme du métier.Stage i) of mixing can be carried out according to techniques well known to those skilled in the art.
Avantageusement, le mélange est réalisé à l’aide d’un malaxeur, notamment un malaxeur mobile à axes horizontaux ou verticaux permettant la réalisation du mélange sur e site même ou doit être réalisé le mur.Advantageously, the mixing is carried out using a mixer, in particular a mobile mixer with horizontal or vertical axes allowing the mixing to be carried out on the site itself where the wall must be carried out.
Si le mortier à base de terre peut être utilisé immédiatement à l’issu de l’étape i), il est également possible, en omettant alors d’ajouter l’eau, d’ensacher le mélange à l’issu de l’étape i) pour son transport et/ou stockage avant d’être finalisé préalablement à son utilisation dans l’étape ii) du procédé selon l’invention.If the earth-based mortar can be used immediately at the end of step i), it is also possible, by then omitting to add the water, to bag the mixture at the end of step i) for its transport and / or storage before being finalized prior to its use in step ii) of the process according to the invention.
L’étape ii) de pompage peut être effectué selon des techniques bien connues de l’homme du métier.Pumping step ii) can be carried out according to techniques well known to those skilled in the art.
Cette étape de pompage est réalisée à l’aide d’un moyen de pompage comme une pompe à pistons ou une pompe à vis sans fin.This pumping step is carried out using a pumping means such as a piston pump or a worm pump.
Avantageusement, le mélange est chauffé à une température supérieure ou égale à 40°C, de préférence supérieure ou égale à 45°C lors de cette étape de pompage de sorte à permettre une prise rapide du mortier, surtout dans le cas d’une projection sur une surface verticale.Advantageously, the mixture is heated to a temperature greater than or equal to 40 ° C, preferably greater than or equal to 45 ° C during this pumping step so as to allow rapid setting of the mortar, especially in the case of spraying. on a vertical surface.
Une telle température pourra éventuellement être obtenue par la seul friction du mélange obtenu à l’issu de l’étape i) avec les surfaces du dispositif permettant le pompage (ex. friction du mélange avec la surface de la vis sans fin).Such a temperature may possibly be obtained by the sole friction of the mixture obtained at the end of step i) with the surfaces of the device allowing pumping (eg friction of the mixture with the surface of the endless screw).
Selon un mode de réalisation particulier du procédé selon l’invention, celui-ci est destiné à l’injection dans un moule pour un élément de construction.According to a particular embodiment of the method according to the invention, it is intended for injection into a mold for a building element.
En effet, les spécificités du mortier obtenu permettent son utilisation industrielle dans la fabrication d’éléments de construction comme des bordures, des parpaings, des pavés, etc.Indeed, the specific characteristics of the mortar obtained allow its industrial use in the manufacture of construction elements such as borders, concrete blocks, paving stones, etc.
Par moule d’au moins un élément de construction, on entend un moule choisi dans le groupe comprenant les moules de parpaing, creux ou plein, de bordures, de pavés et de dalles.By mold of at least one construction element is meant a mold chosen from the group comprising molds for concrete blocks, hollow or solid, for curbs, paving stones and slabs.
Dans ce cas, le procédé selon l’invention peut comprendre en outre l’étape de:In this case, the method according to the invention may further comprise the step of:
iv) compression du mélange injecté dans un moule pour au moins un élément de construction.iv) compressing the mixture injected into a mold for at least one construction element.
Cette étape de compression est faite par des dispositifs bien connus de l’homme du métier.This compression step is performed by devices well known to those skilled in the art.
Au besoin, cette étape peut être suivie ou précédée d’une étape d’agitation du mélange dans le moule pour limiter la présence de bulles. Cette étape d’agitation peut être effectuée au moyen de dispositifs vibrants positionnés dans le moule ou associés à celui-ci. A titre d’exemples, on peut citer des tables vibratoires ou des sondes (aiguilles) vibrantes.If necessary, this step can be followed or preceded by a step of stirring the mixture in the mold to limit the presence of bubbles. This stirring step can be carried out by means of vibrating devices positioned in the mold or associated with it. Examples include vibratory tables or vibrating probes (needles).
Cette étape pourra être suivie d’une étape v) de séchage et de démoulage.This step can be followed by a step v) of drying and demoulding.
Selon un autre mode de réalisation particulier du procédé selon l’invention, celui-ci est destiné à la projection sur une surface horizontale ou verticale, de préférence sur une surface verticale.According to another particular embodiment of the method according to the invention, it is intended for projection on a horizontal or vertical surface, preferably on a vertical surface.
En effet, et de façon surprenante, les caractéristiques du mortier à base de terre selon l’invention, et notamment sa prise rapide, permette sa projection sur une surface verticale par couche d’une dizaine de centimètres et sans observer d’affaissement. Il est en outre possible d’effectuer des applications successives du mortier selon l’invention en appliquant un délai de recouvrement compris entre 30 minutes à 6 heures entre deux couches successives, de préférence entre 1 et 3 heures.Indeed, and surprisingly, the characteristics of the earth-based mortar according to the invention, and in particular its rapid setting, allow it to be projected onto a vertical surface in layers of about ten centimeters and without observing any subsidence. It is also possible to carry out successive applications of the mortar according to the invention by applying a recovery time of between 30 minutes to 6 hours between two successive layers, preferably between 1 and 3 hours.
Maintenant et préférentiellement, la surface sur laquelle est projetée le mortier à base de terre comprend un élément de renfort, lequel peut par exemple prendre la forme d’une armature, laquelle armature peut être métallique, en plastique (polyéthylène, polypropylène, etc.) végétal (bambou, canne de Provence, etc.).Now and preferably, the surface on which the earth-based mortar is projected comprises a reinforcing element, which can for example take the form of a frame, which frame can be metallic, plastic (polyethylene, polypropylene, etc.) vegetable (bamboo, cane from Provence, etc.).
Pour ce qui est de la projection en tant que telle, elle est réalisée au moyen de dispositifs bien connues de l’homme du métier. Typiquement, une telle projection est réalisée au moyen d’une lance de projection placée en sortie du moyen de pompage.As for the projection as such, it is carried out by means of devices well known to those skilled in the art. Typically, such a projection is carried out by means of a projection lance placed at the outlet of the pumping means.
Une telle lance de projection prend la forme d’un tuyau souple de section adaptée à l’extrémité duquel est positionné une buse de projection. Typiquement, une telle lance de projection intègre en outre une arrivée d’air légèrement en amont de la buse, laquelle arrivée d’air contribue à la projection du mortier à base de terre qu’à l’entrainement dudit mortier à base de terre en vue de sa projection sur une surface verticale ou horizontale.Such a projection lance takes the form of a flexible pipe of suitable section at the end of which a projection nozzle is positioned. Typically, such a projection lance further incorporates an air inlet slightly upstream of the nozzle, which air inlet contributes to the projection of the earth-based mortar than to the driving of said earth-based mortar in view of its projection on a vertical or horizontal surface.
Un deuxième objet de l’invention vise le mortier à base de terre tel qu’obtenu à l’issu de l’étape i) du procédé décrit précédemment.A second object of the invention relates to the earth-based mortar as obtained at the end of step i) of the process described above.
Un tel mortier selon comprend:Such a mortar according to includes:
a) une terre d’une granulométrie inférieure ou égale à 15 mm dans une proportion volumique de 20 à 40 %;a) soil with a particle size of 15 mm or less in a volume proportion of 20 to 40%;
b) un liant comprenant du laitier ou du métakaolin et, éventuellement de la chaux, dans une proportion volumique de 25 à 50 %;b) a binder comprising slag or metakaolin and, optionally lime, in a volume proportion of 25 to 50%;
c) des agrégats dont la granulométrie est comprise entre 2 et 15 mm, et dans une proportion volumique de 0 à 20 %;c) aggregates with a particle size between 2 and 15 mm, and in a volume proportion of 0 to 20%;
d) des fibres dans une proportion volumique comprise entre 10 et 20 %;d) fibers in a volume proportion of between 10 and 20%;
e) du cristallisateur dans une proportion volumique comprise entre 1 et 4 %; (5% du poids du liant à mettre en volumique) ete) of the crystallizer in a volume proportion of between 1 and 4%; (5% of the weight of the binder to be added by volume) and
f) éventuellement de l’eau dans une proportion volumique comprise entre 5 et 10 %.f) optionally water in a volume proportion of between 5 and 10%.
Les caractéristiques et proportions de chaque composant du mortier sont telles que décrites précédemment.The characteristics and proportions of each component of the mortar are as described above.
Avantageusement, le mortier selon l’invention est conditionné en sac et ne comprend pas d’eau.Advantageously, the mortar according to the invention is packaged in a bag and does not include water.
Un troisième objet de l’invention porte sur un mélange destiné à la préparation d’un mortier selon l’invention, lequel mélange comprend:A third subject of the invention relates to a mixture intended for the preparation of a mortar according to the invention, which mixture comprises:
a) entre 90 et 98% en poids d’un liant (par rapport au poids total du mélange) comprenant du laitier ou du métakaolin et, éventuellement de la chaux,a) between 90 and 98% by weight of a binder (relative to the total weight of the mixture) comprising slag or metakaolin and, optionally, lime,
b) entre 2 et 10% en poids, de préférence entre 3 et 8%, en poids de cristallisateur (par rapport au poids total du mélange), de préférence entre 4 et 6%.b) between 2 and 10% by weight, preferably between 3 and 8%, by weight of crystallizer (relative to the total weight of the mixture), preferably between 4 and 6%.
De préférence, ce mélange ne comprend ni terre, ni agrégats, ni fibres végétales qui sont destinés à être ajoutés sur le chantier pour réaliser le mortier à base de terre.Preferably, this mixture comprises neither earth, nor aggregates, nor vegetable fibers which are intended to be added on the site to produce the earth-based mortar.
Avantageusement, le liant comprend du laitier et, éventuellement, de la chaux.Advantageously, the binder comprises slag and, optionally, lime.
Typiquement, le mélange comprendra entre 30 et 90% de laitier.Typically, the mixture will include between 30 and 90% slag.
Le mélange comprendra en outre entre 0 et 50% de chaux.The mixture will further comprise between 0 and 50% lime.
Avantageusement, le mélange selon l’invention est conditionné en sac et ne comprend pas d’eau.Advantageously, the mixture according to the invention is packaged in a bag and does not include water.
Un quatrième objet de l’invention porte sur un élément de construction susceptible d’être obtenu à l’aide d’un tel mortier.A fourth object of the invention relates to a construction element capable of being obtained using such a mortar.
Un tel produit peut prendre la forme de tout élément de construction que ce soit parpaing, plein ou creux, de bordures, de pavés et de dalles.Such a product can take the form of any construction element, whether concrete block, solid or hollow, borders, paving stones and slabs.
Un cinquième objet de l’invention vise l’utilisation d’un mortier tel que décrit précédemment pour la réalisation d’éléments de construction.A fifth object of the invention relates to the use of a mortar as described above for the production of construction elements.
Par éléments de construction, on entend des cloisons, des agglos, des parpaing, creux ou plein, des bordures, des pavés, des dalles, etc.By construction elements, we mean partitions, blocks, concrete blocks, hollow or solid, borders, paving stones, slabs, etc.
Par réalisation, on entend la réalisation par injection ou projection.By realization, one understands the realization by injection or projection.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif.Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly from the detailed description given below by way of indication.
PrPr océdé de proced of pr éparation du mortier de terreearth mortar separation
La terre de site a été préalablement tamisée avec des mailles de 10 mm.The site soil has been sieved beforehand with a 10 mm mesh.
La terre de site tamisée est ensuite incorporée dans la cuve du malaxeur d’une machine à projeter TURBOSOL T20X. On intègre par la suite du gravier 4/6, des fibres de chanvre (10 mm) et un malaxage rapide du mélange est réalisée pendant quelques minutes (en général environ 2 minutes). L’eau est ensuite incorporée au mélange et le malaxage rapide permet l’homogénéisation du mélange. Enfin, le liant est incorporé au mélange et on effectue une étape plus longue de malaxage (typiquement entre 3 et 5 minutes) de sorte à obtenir une consistance onctueuse du mortier.The sieved site soil is then incorporated into the mixer tank of a TURBOSOL T20X spraying machine. 4/6 gravel, hemp fibers (10 mm) are then incorporated and the mixture is quickly mixed for a few minutes (generally about 2 minutes). The water is then incorporated into the mixture and rapid mixing allows the mixture to homogenize. Finally, the binder is incorporated into the mixture and a longer mixing step is carried out (typically between 3 and 5 minutes) so as to obtain a smooth consistency of the mortar.
Le mélange est alors prêt à être projeté (ou injecté dans le cas de préparation d’éléments de construction)The mixture is then ready to be projected (or injected in the case of preparation of construction elements)
Exemples de fExamples of f ormulationsormulations
Différentes formulations de mortier de terre ont été préparées et ont permis d’arriver à la formule selon l’invention. Les terres testées ont inclus du gypse, du déchet de carrière (calcaire), des limons et des argiles.Different earth mortar formulations were prepared and made it possible to arrive at the formula according to the invention. The soils tested included gypsum, quarry waste (limestone), silts and clays.
Certaines formulés testées sont décrites dans les tableaux 1 à 4.Some tested formulas are described in Tables 1 to 4.
RECYCLEGRAVEL 4/6
RECYCLE
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Etape de projection du mortier de terreEarth mortar projection step
La projection du mortier de terre est ensuite effectuée sur un support préalablement préparé.The projection of the earth mortar is then carried out on a previously prepared support.
Dans les essais effectués, des cadres en bois ont été réalisés, lesquels cadres possédaient un fond en panneau de contreplaqué OSB vissés à la structure en bois et une grille métallique type Treillis soudé positionnée à mi- cadre pour permettre l’incorporation d’éléments traditionnellement utilisés dans les métiers du bâtiment (câblage électrique, alimentation en eau, etc.).In the tests carried out, wooden frames were produced, which frames had a bottom in OSB plywood panel screwed to the wooden structure and a welded mesh type metal grid positioned in the middle of the frame to allow the incorporation of traditional elements. used in building trades (electrical wiring, water supply, etc.).
La projection des différents mortiers de terre décrits précédemment a ensuite été réalisée en deux couches successives de 7 à 8 cm. Le délai de recouvrement entre les deux couches a été de 30mn .The projection of the various earth mortars described above was then carried out in two successive layers of 7 to 8 cm. The recovery time between the two coats was 30 minutes.
On peut considérer que ce temps est court car dans la réalité les panneaux réalisés sur un chantier classique sont de plus grandes dimensions. Ce qui donnera systématiquement un temps de recouvrement supérieur (environ 1 à 2 heures).We can consider that this time is short because in reality the panels produced on a conventional site are of larger dimensions. This will systematically give a higher recovery time (approximately 1 to 2 hours).
Au final les panneaux de remplissage réalisés à l’atelier représentaient une épaisseur finale de 15cm. Après projection, la tenue du mortier a été parfaite et une finition a été opérée (règle, talochage ou truelle en fonction des panneaux.In the end, the filling panels produced in the workshop represented a final thickness of 15cm. After spraying, the mortar held perfectly and a finish was carried out (rule, float or trowel depending on the panels.
Propriétés du mortier de terreProperties of earth mortar
Des éprouvettes de mortier de terre ont été réalisées afin de tester ses propriétés.Earth mortar samples were produced to test its properties.
Les essais effectués sont les suivants:The tests carried out are as follows:
Essai sur béton durciselon la norme NF P18-459Test on hardened concrete according to standard NF P18-459
Essai de conductivité Thermique par la méthode Flux métrique selon la norme NF EN 12667Thermal conductivity test by the Metric flux method according to standard NF EN 12667
Essai de performance hygrométrique par la détermination des propriétés de Sorption hygroscopique. (Courbe de sorption et désorption) selon la norme NF EN ISO 12571.Hygrometric performance test by determining the properties of hygroscopic sorption. (Sorption and desorption curve) according to standard NF EN ISO 12571.
Essai de perméabilité à l’air et d’étanchéité à l’eau.Air permeability and water tightness test.
Essais de compression selon la norme NF EN 12390-3 (par comparaison à des éléments témoin).Compression tests according to standard NF EN 12390-3 (by comparison with control elements).
Détermination des variations dimensionnelles dues à l’humidité d’éléments de maçonnerie en béton de granulat selon la norme NF EN 772-14. Pour chaque configuration.Determination of dimensional variations due to humidity of aggregate concrete masonry elements according to standard NF EN 772-14. For each configuration.
Essais de vieillissement accéléré Gel/Dégel selon la norme NF EN 771-1 +A1/CNFreeze / Thaw accelerated aging tests according to standard NF EN 771-1 + A1 / CN
Claims (10)
i) préparation du mortier par le mélange de:
ia) une terre d’une granulométrie inférieure ou égale à 15 mm dans une proportion volumique de 20 à 40 %;
ib) un liant comprenant du laitier ou du métakaolin et, éventuellement de la chaux, dans une proportion volumique de 25 à 50 %;
ic) des agrégats dont la granulométrie est comprise entre 2 et 15 mm, et dans une proportion volumique de 0 à 20 %;
id) des fibres dans une proportion volumique comprise entre 10 et 30 %;
ie) du cristallisateur dans une proportion volumique comprise entre 1 et 4 %; et
if) de l’eau dans une proportion volumique comprise entre 5 et 10 %;
ii) pompage du mélange obtenuen i); et
iii) injection du mélange dans un moule ou projection du mélange sur une surface verticale ou horizontale.A method of spraying or injecting an earth-based mortar comprising the steps of:
i) preparation of the mortar by mixing:
ia) soil with a particle size less than or equal to 15 mm in a volume proportion of 20 to 40%;
ib) a binder comprising slag or metakaolin and, optionally lime, in a volume proportion of 25 to 50%;
ic) aggregates with a particle size between 2 and 15 mm, and in a volume proportion of 0 to 20%;
id) fibers in a volume proportion of between 10 and 30%;
ie) of the crystallizer in a volume proportion of between 1 and 4%; and
if) water in a volume proportion of between 5 and 10%;
ii) pumping the mixture obtained in i); and
iii) injection of the mixture into a mold or projection of the mixture on a vertical or horizontal surface.
a) une terre d’une granulométrie inférieure ou égale à 15 mm dans une proportion volumique de 20 à 40 %;
b) un liant comprenant du laitier ou du métakaolin et, éventuellement de la chaux, dans une proportion volumique de 25 à 50 %;
c) des agrégats dont la granulométrie est comprise entre 2 et 15 mm, et dans une proportion volumique de 0 à 20 %;
d) des fibres dans une proportion volumique comprise entre 10 et 20 %;
f) du cristallisateur dans une proportion volumique comprise entre 1 et 4 %; et
g) éventuellement de l’eau dans une proportion volumique comprise entre 5 et 10 %.A mortar, characterized in that it comprises:
(a) soil with a particle size less than or equal to 15 mm in a volume proportion of 20 to 40%;
b) a binder comprising slag or metakaolin and, optionally lime, in a volume proportion of 25 to 50%;
c) aggregates with a particle size between 2 and 15 mm, and in a volume proportion of 0 to 20%;
d) fibers in a volume proportion of between 10 and 20%;
f) crystallizer in a volume proportion of between 1 and 4%; and
g) optionally water in a volume proportion of between 5 and 10%.
a) entre 90 et 98% en poids d’un liant (par rapport au poids total du mélange) comprenant du laitier ou du métakaolin et, éventuellement de la chaux,
b) entre 2 et 10% en poids, de préférence entre 3 et 8%, en poids de cristallisateur (par rapport au poids total du mélange), de préférence entre 4 et 6%.A mixture for the preparation of a mortar according to claim 7, which mixture comprises:
a) between 90 and 98% by weight of a binder (relative to the total weight of the mixture) comprising slag or metakaolin and, optionally, lime,
b) between 2 and 10% by weight, preferably between 3 and 8%, by weight of crystallizer (relative to the total weight of the mixture), preferably between 4 and 6%.
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