LU84663A1 - Procede de fabrication d'ardoises et elements de recouvrement perfectionnes - Google Patents

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'ARDOISES ET ELEMENTS DE RECOUVREMENT PERFECTIONNES La présente invention concerne des ardoises obtenues à partir de déchets broyés d'ardoises et d'une ré-5 sine synthétique servant de liant. Elle s'étend également à des éléments de recouvrement du type des ardoises présentant, du fait de leur mode de production, des perfectionnements comparés aux ardoises naturelles.

Lors de la fabrication d'ardoises naturelles, 10 la quantité de déchets est en général jusqu'à 4 fois supérieure à la quantité d'ardoises produites, ce qui explique le coût élevé des ardoises naturelles.

Le but de la présente invention vise la fabrication d’ardoises à partir de ces déchets afin de les 15 valoriser, permettant ainsi une diminution du prix de revient d'une ardoise naturelle et la production simultanée d'ardoises d'un nouveau type.

Suivant un premier aspect, la présente invention fournit un procédé pour la fabrication d'ardoises 20 caractérisé en ce qu'il comporte les étapes opératoires suivantes : - concassage et broyage des déchets d'ardoises, - séparation des particules concassées et broyées selon leur granulométrie, 25 - sélection de quantités déterminées de granulométries différentes, - mélange éventuel de cette charge avec une quantité prédéterminée de sable et ensuite de craies, - addition d'une résine et d'un durcisseur adéquats 30 pour former une pâte relativement fluide, - transfert de ladite pâte dans un moule adéquat chauffé à environ 40 'C et - démoulage après vibrations du moule et durcissement de la pâte.

35 Suivant un mode d'exécution particulièrement avantageux, la charge solide, représentée par les matériaux naturels présente la composition suivante: i 2 - de 18 à 24 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 16 et 28 mesh, - de 8 à 14 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 28 et 35 mesh, 5 - de 7 à 13 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 35 et 48 mesh, - de 6 à 12 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 48 et 65 mesh, - de 4 à lo % en poids de particules d'ardoises ayant une lo fourchette granulométrique comprise entre 65 et loo mesh,et - de 9 à 15% de particules ayant une fourchette granulcmétrique comprise entre 100 et 200 mesh ainsi que de 5 à 11% en poids de sable, de 19 à 25 % en poids de craie farineuse, à quoi s'ajoutent en pourcentage du poids de la charge solide * de 2 à 4 % en poids de durcisseur HK de Degussa et de 15 à 18 % en poids de résine métracylique du type 137o de Degussa.

De préférence ,1a charge solide présente la composition suivante: 2° - 21 % en poids de particules d'ardoises ayant une dimension de particules comprise entre 16 et 28 mesh, - 11 % en poids de particules d'ardoises ayant une dimension de particules comprise entre 28 et 35 mesh, - lo % en poids de particules d'ardoises ayant une dimension 25 de particules comprise entre 35 et 48 mesh, - 9 % en poids de particules d'ardoises ayant une dimension de particules comprise entre 48 et 65 mesh, - 7 % en poids de particules d'ardoises ayant une dimension de particules comprise entre 65 et loo mesh, et 3° - 12 % en poids de particules d'ardoises ayant une dimension ’ " de particules comprise entre loo et 2oo mesh, ainsi que 8 % enpoids de sable, 22 % enpoids de craie farineuse, a quoi s'ajoutent en pourcentage du poids de la charge solide : 3 5 3 % en poids de durcisseur HK de Degussa et 17,5 % en poids de résine métacrylique du type 137o i 35 de Degussa.

Le moule est avantageusement enduit préalable- L· 3 ment d'une précouche constituée par une résine du type 1000 de Degussa qui est destinée à former la couche superficielle de protection de l'ardoise.

Le procédé de la présente invention permet de 5 fabriquer des ardoises de toutes formes, à savoir de forme classique et de forme particulière, ainsi qu'il sera décrit ci-après.

Suivant un autre aspect, la présente invention fournit une ardoise caractérisée en ce qu'elle présente 10 un première surface affectant globalement la forme d'un rectangle, jointe à la base d'une deuxième surface affectant globalement la forme d'un triangle, ladite ardoise comportant, sur au moins une de ses faces, à l'endroit du recouvrement par d'autres ardoises après la pose, un élé-15 ment en saillie destiné à l'appui de ces autres ardoises.

Ces ardoises peuvent présenter notamment des nervures et saillies sur l'une des faces seulement, auquel cas elles peuvent être produites par simple moulage. Dans certains cas particuliers, il peut être avantageux 20 de prévoir sur une face de l'ardoise des saillies, par exemple des nervures destinées à s'emboîter dans des évidements correspondants sur l'autre face d'une deuxième ardoise voisine recouvrant la première. Dans un tel cas, le recours à une presse de moulage peut s’avérer néces-25 saire.

Pour des raisons de clarté, la Demanderesse entend, par "ardoise" et "ardoise naturelle'·, respectivement, l'imitation d'ardoise suivant la présente invention et l'ardoise naturelle classique utilisée pour le < - 30 revêtement de toitures ou de constructions plus ou moins verticales et obtenue par clivage de produits naturels de natureschisteuse.

L'utilisation d'une matière synthétique selon l'invention permet, en utilisant un moule, d'obtenir des 35^ardoises particulières, comme celles mentionnées / 4 ci-dessus.

Avantageusement, la matière synthétique utilisée consiste en un mélange de résine synthétique additionnée d'un système catalytique adéquat et de déchets 5 d1 ardoise broyés.

La présente invention n'est évidement pas limitée à la matière synthétique susmentionnée; on peut également utilisertoute autre matière moulable et durcissa-ble judicieusement choisie permettant d'obtenir une imi-10 tation d'ardoises naturelles, comme par exemple une résine additionnée de pigments adéquats.

Suivant un mode d'execution particulièrement avantageux, le mélange présente un rapport charge/résine plus durcisseur d'environ 5. La charge constituée 15 principalement de déchets d'ardoise broyés peut éventuellement contenir jusqu'à 25 % de craie suivant la qualité de résine utilisée, la qualité des déchets d'ardoise naturelle utilisés et suivant les caractéristiques de pâte et de produit fini désirées.

20 Suivant un mode d'exécution préféré de l'ardoi se selon la présente invention, l'élément en saillie est symétrique par rapport à un axe de symétrie centré sur l'ardoise, recouvre partiellement la surface dudit triangle en formant une rainure au centre, selon l'axe de sy-25 métrie, et s'étend partiellement sur ladite première surface .

Selon une première forme d'exécution de l'ardoise suivant l’invention, le côté de la première surface rectangulaire, qui est substantiellement parallèle à la 30 base du triangle formant la deuxième surface, présente une dimension analogue aux ardoises naturelles, de préfé-* ‘ rence de l'ordre de 20 cm.

Suivant une autre forme d'exécution de l'ardoise suivant l'invention, le côté de la première surface 35 rectangulaire qui est substantiellement parallèle à la fj base du triangle formant la deuxième surface, présente

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/ 5 une dimension qui est un multiple de la dimension correspondante des ardoises classiques, les différentes unités étant séparées par une rainure pratiquée dans ladite première surface.

5 Ces ardoises peuvent avantageusement comporter des perforations aux endroits adéquats destinées à les clouer sur la toiture, lesdites perforations étant recouvertes par les ardoises voisines en chevauchement après la pose.

lo Les formes d’exécution des ardoises suivant la présente invention présentent de nombreux avantages, qui rendent le revêtement de grandes surfaces plus rapide et économique.

L'utilisation de matières synthétiques moulables 15 permet de former des éléments en saillie servant d'appui pour les ardoises les recouvrant partiellement.

En donnant une forme particulière à ces éléments en saillie (non visibles après la pose), on parvient à réduire la surface de contact des ardoises afin d'éviter la remontée de 2o l'eau par capillarité. La rainure obtenue suivant l'axe de l'ardoise draine l'eau vers le bas de la surface revêtue, telle qu'une toiture par exemple.

De préférence, la rainure formée d'un élément en saillie est obturée de la pointe de la deuxième surface trian-25 gulaire afin d'éviter la remontée de l'eau par cette voie.

Le renforcement de l'ardoise, réalisée par l'élément en saillie, constitue une armature de soutien de l'ardoise et c'est dans ces parties que l'on peut prévoir les perforations destinées au passage des clous. Ce renforcement 3o permet également de réduire l'épaissuer des ardoises et donc leur poids ainsi que la matière utilisée à leur fabrication. L'effet du poids étant encore renforcé par l'utilisation de matières synthétiques plus légères, on peut donc envisager

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des constructions de charpente et structures de bâtiment plus 35 légères.

La présente invention sera décrite plus en détail l référence aux figures annexées, dans lesquelles I f 1- la figure 1 représente un premier mode d'exécution de l'ardoise suivant l'invention, et - la figure 2 représente un deuxième mode d'exécution de 1'invention.

5 Les exemples qui suivent et qui se réfèrent aux figures précitées ne sont évidemment donnés qu'à titre d'illustration et ne limitent donc absolument pas la portée de l'invention.

Des déchets d'ardoise sont concassés dans un con-lo casseur à cône et puis broyés dans des broyeurs à boulets.

» . Les déchets broyés sont séparés selon leur, granulométrie au moyen de séparateurs à tamis. Des tamis à 16, 28, 35, 48, 65, loo et 2oo mesh , par exemple, sont utilisées pour cette séparation. "16 mesh" signifie qu'il y a 16 mailles ou ouver-15 tures par pouce linéaire.

Les particules ainsi séparées sont stockées dans des silos respectivement pour les tamis indiqués ci-dessus. Un silo supplémentaire contient du sable dont les particules présentent un diamètre d'environ 15o um.

2o Un autre silo, enfin, contient de la craie à l'état farineux dont les particules présentent une dimension de particules d'environ quelques dizaines de/am.

On réalise ensuite dans un malaxeur à sec , un mélange des différentes charges solides et d'un durcisseur.

25 Ensuite cette charge solide est stockée dans un silo, lui-même soutiré vers un malaxeur humide, où est ajouté la quantité proportionnellement correspondante de résiné. Les quantités ^nt indiquées dans le tableau suivant: 35 7

MATIERE DIMENSION EN PARTICULES % EN POIDS

déchets 16 a 28 mesh 21 % d'ar- 28 à 35 mesh 11 % 5 doises 35 à 48 mesh lo % ^00 ^ 48 à 65 nesh 9 * \ charge 65 à loo mesh 7 % solide loo à 2oo mesh 12 % sable 8 % lo craie 22 % t * „ durciseur 3 % de la charge solid< résine 17,5 % de la charge solid' 15 On utilise avantageusement du sable, puisgu'il est constitué de particules spériques assurant une meilleure fluidité et par conséquent une meilleure répartition.

La craie est avantageusement utilisée pour assurer le remplissage et l'enrobage étant donné la finesse des parti-2o cules. L'adjonction de craie influence cependant également la teneur en résine, étant donné qu'elle réduit l'influence nocive des matières graphiteuses inclues dans les fines d'ardoises naturelles. La craie peut évidemment être remplacée par taute autre charge assurant les mêmes propriétés.

25 On utilise, de préférence, le durcisseur du type HK

commercialisé par Degussa et une résine métacrylique du type 137o, également commercialisée par Degussa.

La pâte ainsi formée après malaxage est immédiatement dosée et introduite dans un moule chauffé à 4o °C. Cette tempé-3o raturé de 4o °c est maintenue au moyen d'un courant d'air pulsé et aussi grâce à la réaction exothermique qui se produit lors de la prise de la résiné.

Après avoir introduit la pâte dans le moule, celui-ci,est entraîné en vibration pendant environ 2 minutes ^^^^afin de réarranger les grains et chasser l'air indu.

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On égalise simultanément la surface au moyen d'un racleur par exemple. Si nécessaire on applique également une pression adéquate au moyen d'une presse afin d'obtenir des formes moulées plus compliquées. Lorsque la mesure de la tem-5 pérature permet de conclure que la réaction exothermique est terminée (après environ 2o minutes) le produit obtenu peut être démoulé.

Le moule est ensuite nettoyé au moyen d'un jet d'air comprimé puis séché. Ce séchage est favorisé par la température de 4o°C du moule.

Le cycle recommence par l'application d'un sépa-, rateur au fond du moule suivi d’une précouche constituée par une résine type looo de Degussa. Cette précouche est - . destinée à former la couche superficielle de protection de l'ardoise. Le cycle d'un moule dure environ 35 à 4o minutes.

Selon la forme du moule utilisé on peut évidemment produire des ardoises de forme quelconque telle que la forme classique.

Suivant un autre mode d'exécution de l'invention on 2° peut fabriquer des ardoises ayant la forme globale représentée en perspective à la figure 1. Dans ce cas, on distingue deux formes géométriques constituant l'ardoise qui portent le repère général 1.

Une première forme géométrique plane est constituée 25 par ladite première surface rectangulaire 2 jointe à la base d'une deuxième surface 3 essentiellement triangulaire.

L'ardoise comporte également un élément en saillie 4 formant une rainure 5 suivant l'axe de l'ardoise ladite rainure 5 étant obturée dans la pointe du triangle. Ledit élément en 8o saillie 4 constitue une surface d'appui réduite pour des autres ardoises disposées en quinquonce et la recouvrant partiellement et s'étend légèrement sur la surface rectangulaire. Cette forme avantageuse des éléments en saillie évite la remontée de l’eau par capillarité et constitue un renfort de l'ardoise permettant d'alléger son poids en réduisant l'épaisseur 6 jusqu'à 3,5 mm. La perforation 7 destinée à recevoir un clou par exemple est avantageusement disposée dans la pointe de la / surface triangulaire et ce même dans la partie renforcée pré- j~> sentant une épaisseur d'environ 4,2 mm.

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Selon l'état de surface du moule l'ardoise peut présenter une surface plus ou moins rugueuse imitant le mieux possible l’ardoise naturelle. De manière analogue les arrêtes peuvent être coupées ou chanfrènées et les coins 5 peuvent être arrondis.

Les traits interrompus 8 montrent une autre ardoise posée.

La figure 2 montre à échelle réduite un autre mode d'exécution de la présente invention. Dans ce cas la sur-lo face rectangulaire 2 est constituée de plusieurs unités 11, 12,13 séparées l'une de l'autre par une rainure 14 imitant le joint entre deux ardoises de dimensions habituelles. La surface triangulaire 3 et l'élément en saillie 4 présentent globalement la même forme que dans le cas précé-15 dent en tenant toutefois compte de la différence des dimensions. En outre l'élément en saillie comporte dans sa partie s'étendant sur la surface rectangulaire de chaque côté de l'axe de symétrie de l'ardoise,un trou (15) permettant une fixation supplémentaire.

2o II faut noter que l'invention n'est pas liée aux formes d'ardoise décrites et que toute autre forme d'élément en saillie donnant les mêmes avantages tombent sous la portée /de la présente de la présente invention.

Claims (13)

1. Procédé pour la fabrication d'ardoises caractérisé en ce qu'il comporte les étapes opératoires suivantes: 5. concassage et broyage des déchets d'ardoise. - séparation des particules concassées et broyées selon leur granulométrie, - sélection de quantités déterminées de granulométries différentes. lo - mélange de cette charge éventuelle avec une quantité prédéterminée de sable et ensuite de craie. - addition d'une résine et d'un durcisseur adéquat pour former une pâte relativement fluide. . . - transfert de ladite pâte dans un moule adéquat chauffé 15. environ 4o °C et - démoulage après vibration du moule et durcissement de la pâte.

2. Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la charge solide représentée par les maté- 2° riaux naturels. - de 18 à 24 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 16 et 28 mesh, - de 8 à 14 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 28 et 35 mesh, 25. de 7 à 13 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 35 et 48 mesh, - de 6 à 12 % en poids de particules d'ardoises ayant une fourchette granulométrique comprise entre 48 et 65 mesh, - de 4 à lo % en poids de particules d'ardoises ayant une 2° fourchette granulométrique comprise entre 65 et loo mesh,et • K - de 9 à 15% de particules ayant une fourchette granuläre trique comprise entre 100 et 200 mesh ainsi que de 5 à 11% eiï ppids de sable, de 19 à 25 % en poids de craie farineuse, à quoi s'ajoutent en pourcentage du poids de la charge solide 35 de 2 à 4 % en poids de durcisseur HK de Degussa 4 et de 15 à 18 % en poids de résine métracylique du type 137o de Degussa. r 11 Λ m . »

3. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la charge solide présente la composition suivante: 5 - 21 % en poids de particules d'ardoise ayant une dimen sion de particules comprise entre 16 et 28 mesh - 11 % en poids de particules d'ardoise ayant une dimension de particules comprise entre 28 et 35 mesh - lo % en poids de particules d’ardoise ayant une dimen- lo sion de particules comprise entre 35 et 48 mesh - 9 % en poids de particules d'ardoise ayant une dimen- ' « v sion de particules comprise entre 48 et 65 mesh -7/6 en poids de particules d'ardoise ayant une dimen-• ’ sion de particules comprise entre 65 et loo mesh, et 15 -12/6 en poids de particules d'ardoise ayant une dimen sion de particules comprise entre loo et 2oo mesh ainsi que - 8 % en poids de sable, - 22 % en poids de craie farineuse, à quoi s'ajoutent en pour- 2o centage du poids de la charge solide - 3 % en poids de durcisseur HK de Degussa et -17,5 % en poids de résine méthacrylique 137o de Degussa.

4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que le moule est préalablement enduit 25 d'une précouche constituée par une résine du type looo de Degussa qui est destinée à former la couche superficielle de l'ardoise.

’ 5. Ardoise caractérisée en ce qu'elle présente une première surface (2) affectant globalement la forme d'un 3ô rectangle jointe à la base d'une deuxième surface « < I (3) affectant globalement la forme d'un triangle ladite , . ardoise (1) comportant sur au moins l'une de ses faces à l'endroit du recouvrement par d'autres ardoises après la pose, un élément en saillie (4) destiné à l'appui de ces 35 I autres ardoises. 'φ

6. Ardoise suivant la revendications 5 caracté- » 12 risée en ce qu'elle comporte sur une face des éléments en saillie ou des nervures destinées à s'emboîter dans des évidements correspondants d'une autre face d'une deuxième ardoise.

7. Ardoise suivant l'une des revendications 5 ou 6 caractérisée en ce qu'elle comporte un élément en saillie (4) qui est symétrique par rapport à un axe de symétrie centré sur l'ardoise, en ce que ledit élémént en saillie recouvre partiellement la surface dudit triangle 10 (3) en formant une rainure (5) au centre, selon l'axe de symétrie et en ce que ledit élément en saillie s'étend * * partiellement sur ladite première surface (2).

8. Ardoise suivant l'une quelconque des revendications 5 à 7 caractérisée en ce que le côté de la 15 première surface (2) rectangulaire, qui est substantiellement parallèle à la base du triangle (3) formant la deuxième surface, présente une dimension analogue à celle des ardoises naturelles, de préférence 20 cm.

9. Ardoise suivant l'une quelconque des reven-20 dication 5 à 8 caractérisée en ce que le côté de la première surface (2) rectangulaire, qui est substantiellement parallèle à la base du triangle (3) formant la deuxième surface, présente une dimension qui est un multiple de la dimension correspondante des ardoises classiques, 25 les différentes unités étant séparées par une rainure (14) pratiquée dans ladite première surface (2).

10. Ardoise suivant l'une quelconque des revendications 5 à 9 caractérisée en ce qu'elle comporte, aux endroits, adéquats et dans l'élément en saillie, au moins , , 30 une perforation (7) destinée à la clouer sur la toiture, ladite perforation étant recouverte par les autres ardoises . ' après la pose.

11. Ardoise suivant l'une quelconque des revendications 5 à 10 caractérisée en ce qu’elle présente une 35 épaisseur (6) de 3,5 mm et que l'élément en saillie dépasse d'au moins 0,5 mm, de préférence de 0,7 mm, la * » 13 \ ) surface de l'ardoise.

12. Ardoise suivant l'une quelconque des revendications 5 à 11 caractérisée en ce qu'elle consiste en une matière synthétique constituée: 5. de 17 % en poids de particules d'ardoise ayant une dimension comprise entre 16 et 28 mesh, - de 9 % en poids de particules d'ardoise ayant une dimension comprise entre 28 et 35 mesh, - de 8 % en poids de particules d'ardoise ayant une 10 dimension comprise entre 35 et 48 mesh, - de 7 % en poids de particules d'ardoise ayant une - , dimension comprise entre 48 et 65 mesh, - de 6 % en poids de particules d'ardoise ayant un dimension comprise entre 65 et 100 mesji et 15. de 10 % en poids de particules d'ardoise ayant une dimension comprise entre 100 et 200mesh ainsi que, - de 6,5 % en poids de sable, - de 19 % en poids de craie farineuse, - de 2,5 % en poids de durcisseur HK de Degussa et 20. de 15 % en poids de résine méthacrylique du type 1370 de Degussa.

13. Ardoise suivant l'une quelconque des revendications 5 à 11 caractérisée en ce qu'elle consiste en une matière synthétique comportant un pigment adéquat.