WO1998024976A1 - Materiau composite - pierre naturelle, granit ou marbre et beton - Google Patents

Materiau composite - pierre naturelle, granit ou marbre et beton Download PDF

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Jean Brignoli
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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B19/00—Machines or methods for applying the material to surfaces to form a permanent layer thereon
    • B28B19/0053—Machines or methods for applying the material to surfaces to form a permanent layer thereon to tiles, bricks or the like

Definitions

  • the present invention relates to the assembly of a natural material, granite, stone or marble, in thin thickness 10 to 40mm and of a variable thickness of concrete in order to make the natural material of thin thickness more resistant according to the desired use, thereby forming a composite material.
  • the proportion of aggregates, the particle size of the aggregates, the quality and the cement dosage of the concrete will depend on the mechanical stresses required according to the specifications of the structure to be produced with the composite material obtained by the invention.
  • the invention overcomes these drawbacks, where the natural granite, stone or marble material is used in full mass.
  • the invention makes it possible to use the natural material in thickness 3 to 10 times less, depending on the final destination of the composite product obtained for floor and wall coverings and any urban road works and construction works.
  • the association of granite, stone or marble and concrete material is achieved by incorporating into a vibrating mold, a slice of thin thickness and several m 2 , of natural material, at the bottom of the mold.
  • the view side of the product will be against the vibrating table of the mold, the rough face receiving the desired thickness of concrete, flat or according to a preferred variant, aimed at improving the adhesion, which has to be grooved.
  • the main purpose of these grooves obtained by sawing with suitable saw blades is to create a real surface for attaching concrete to natural material. This grooving also eliminates any risk of friction between the two different materials that are the natural product (granite, stone or marble) and concrete.
  • the face of the natural material will be washed of all impurities.
  • An adhesive film specially adapted for bonding will be applied between the natural material and the concrete.
  • the glue will be based on synthetic resin such as "Sikalatex" from SIKA or any other brand of similar product. -?
  • the adhesive In order to obtain the best possible adhesion, the adhesive must be mixed with the concrete, during its manufacture in the proportions given by the manufacturer, taking into account the end use of the composite material thus obtained, natural stone the, granite or marble, plus concrete.
  • the glue be applied in part by sprinkling on the rough face of the natural stone, after the grooving, sanding and or the gravel and the cleaning of this face are carried out.
  • the glue is also changed to concrete for part of it.
  • the grooves can be of different depths, between 3 and 10 mm and of different widths, between 5 and 10 mm.
  • the ratio p foundry-width of the grooves will be SScalculated according to the final use of the composite material obtained.
  • the space between each branch is variable, ranging from 5 to 30 mm.
  • the final destination of use of the composite material will determine the space between each laminate.
  • a powerful air entrainer such as S1KA AER from SIKA will be added to the concrete.
  • 3> j 11 will be added to concrete of synthetic fibers.
  • the degree of vibration and the drying time of the concrete will depend on the total thickness thus obtained, drying can be done in suitable ovens.
  • the shape of the molding or assembly can vary according to the final shape of the composite material obtained, see the different figures made: Fig 1.2.3.4.5.
  • the thickness of the natural material can vary from 10 to 40 mm. concrete thickness varying according to needs and end use.
  • the finish of the part or parts of the natural material can be in finish: - polished, lammed, bush hammered, smilied, chiseled or any other finish t additionally given to natural material, granite, stone or marble on the surface seen.
  • the invention as planned also makes it possible to produce S ⁇ all molds of massive form, in the same principle of composite material, taking example from the figures: 4.5, according to which, the adjacent lateral faces of the element are also coated with a thin layer of natural material, stone, granite or stone bonded to concrete, allowing 3S> to obtain construction elements.
  • a vacuum will be left inside the po po water, lightening on the one hand the prefabricated post z thus obtained, but also allows ta t during the implementation, to place an armature which will be coated with concrete, thus obtaining 1 inside the composite material, a reinforced concrete post, calculated according to the load to be supported.
  • the different view faces formed by the natural material will be connected to each other by a variable thickness of concrete comprised between the raw and grooved faces, of the natural material used, a formwork forming the interior void.
  • the same gluing and grooving process as for the slabs will be used.
  • the invention thus makes it possible to create load-bearing elements for the construction of solid or hollow walls, having 2,3 or 4 faces seen in natural materials and concrete inside (Fi é
  • the invention relates to a building element based on natural material, stone, marble or concrete, characterized in that it is made up of a slice (1) of fine thickness of 10 to 40 mm of natural material on the rear face of which is attached a film of adhesive (2) allowing perfect adhesion to the concrete (3) Fig .1 _ 2.3
  • concrete is made by incorporating into a vibrating mold (4) a thin thickness slice and p 1 sieurs m 2 of natural material (1) the rough face receiving the desired concrete thickness (3), this face is grooved (5) for better attachment of the concrete to the natural product fig 1.
  • the cutting of the large sheets of material thus obtained will be done according to market demand, this can range from a few cents per side to several meters fig.3.
  • the composite material thus obtained according to the invention allows the realization of any work, as it could be obtained by using nature material 1, granite, stone or marble, radically with a considerable saving of ⁇ nature material 1, facade elements, door and window frames, roofs, for building and public works and all uses for urban roads, paving, paving etc ...

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Abstract

Matériau composite permettant d'utiliser le moins possible de matériau naturel, granit, pierre ou marbre, tout en ayant un aspect identique en surface vue, diminuant considérablement le coût final de l'ouvrage ainsi réalisé. L'invention concerne l'assemblage d'un produit naturel, granit, pierre ou marbre (1) en très fine épaisseur rainurée (5) collée (2) à une épaisseur de béton (3) en sous face. Le rainurage (5) de la sous face permet une meilleure adhésion et supprime tout risque de frottement ou de glissement du béton (3) collé (2) au matériau naturel (1), permettant d'obtenir ainsi, un matériau composite correspondant aux normes techniques, d'aspect, de solidité et d'ésthétique. L'invention est particulièrement destinée à toutes réalisations de voirie urbaine, d'amènagement urbain, trottoirs, places, mobiliers etc..., ainsi que pour le revêtement de mur, pour le bâtiment et pour tout usage en travaux publics où les produits naturels sont toujours utilisés. Les adjuvants sont ajoutés au béton pour y augmenter l'imperméabilité, réduire le retrait, et obtenir une meilleure résistance aux chocs.

Description

MATERIAU COMPOSITE - PIERRE NATURELLE, GRANIT OU MARBRE + BETON
La présente invention concerne l'assemblage d'un matériau naturel , granit, pierre ou marbre, en fine épaisseur 10 à 40mm et d'une épaisseur variable de béton afin de rendre le matériau naturel de fine épaisseur plus résistant selon 1 'usage désiré, en formant ainsi un matériau composite .
La proportion en agrégats , la granulomètrie des agrégats , la qualité et le dosage en ciment du béton seront fonction des contraintes mécaniques exigées selon le cahier des charges de l'ouvrage à réaliser avec le matériau composite obtenu par 1 'invention.
Le matériau naturel , granit, pierre ou marbre issu de gisements de plus en plus difficiles à exploiter, compte tenu de 1 'écologie et de 1 'urbanisation galopante , augmente considérablement les coûts, donc une utilisation modérée .
L'invention permet de remédier à ces inconvénients, là où le matériau naturel granit, pierre ou marbre est utilisé en pleine masse. L'invention permet d'utiliser le matériau naturel en épaisseur 3 à 10 fois inférieur, selon la destination finale du produit composite obtenu revêtements de sols et murs et tout ouvrage de voirie urbaine et de B.T.P.
L'association du matériau granit, pierre ou marbre et de béton, se réalise en incorporant dans un moule vibrant , une tranche de fine épaisseur et de plusieurs m2, du matériau naturel , en fond de moule. La face vue du produit sera contre la table vibrante du moule, la face brute recevant 1 'épaisseur de béton désiré, plane ou selon une variante préférentielle , visant à améliorer l 'adhérence, qu'il y a lieu de rainurer. Ces rainures obtenues par sciage avec des lames de scies adaptées , ont pour principal but, de créer une véritable surface d ' accrochage du béton au matériau naturel . Ce rainurage permet aussi de supprimer tout risque de frottement entre les deux matériaux différents que sont le produit naturel (granit, pierre ou marbre) et le béton. La face du matériau naturel sera lavée de toute impureté . Une pellicule de colle spécialement adaptée au collage sera appliquée entre le matériau naturel et le béton. La colle sera à base de résine synthétique telle que le "Sikalatex" de chez SIKA ou tout autre marque de produit similaire . - ?
La mise en oeuvre de cette résine se fera de la façon conseil lée par le fabricant , tant dans les pourcentages que dans la manière technique mécanique d ' aspersion , que de mélange au béton.
O Afin d'obtenir la meilleure adhésion possible, la colle doit être mélangée au béton, lors de l fabrication de celui-ci dans les proportions données par le fabricant , en tenant compte de l 'utilisation finale du matériau composite ainsi obtenu, pierre naturel le , granit ou marbre, plus béton. Ainsi, la colle être appliquée en partie par aspersion sur la face brute de la pierre naturelle , après que le rainurage , le sablage et ou le granail lage ainsi que le nettovage de cette face soient effec tués . La colle est également me langée au béton pour une partie de celle-ci.
- > Utilisé en voirie urbaine , il peut exister un risque de déco liage des deux composants dû à un fort trafic de voitures et de poids lourds, soit sous l 'action des coups de freins, soit sous 1 ' échauffement de la couche de surface et présenter un risque de dilatation si la surface de collage est bien plane et
Xfvtres régulière , même bien propre et bien grenail lée par sablage ϋu autre.
Les rainures peuvent être de différentes p ro fondeurs , comprises entre 3 et 10 mm et de différentes largeurs , comprises entre 5 et 10 mm. Le rapport p ro fondeur-largeur des rainures sera SScalculé en fonction de l 'utilisation finale du matériau composite obtenu. L'espace entre chaque ramure est variable, pouvant aller de 5 à 30 mm. La destination finale d'utilisation du matériau composite déterminera l 'espace entre chaque lamure.
Afin d'améliorer la maniabilité du béton, de diminuer la θ capil larité et la perméabilité du béton afin d'obtenir une meilleure résisance aux mtempé ries , il sera ajouté IU béton un entameur d'air puissant tel que S1KA AER de chez SIKA. De même pour améliorer la cohésion du béton à l 'état frais, de limiter les fissurations de retrait , d ' augmenter la résistance aux chocs, 3>j 11 sera ajouté au béton des fibres syn hétiques . Le degré de vibra t ion et la durée de séchage du béton seront fonction de l 'épaisseur totale ainsi obtenu, le séchage pouvant se faire en étuves adaptées . La forme du moulage ou d ' assemblage peuvent varier selon la forme finale du maté riau Ç composite obtenu, voir les différentes figures faites : Fig 1.2.3.4.5.
'épaisseur du matériau naturel peut varier de 10 40 mm. 'épaisseur du béton variant selon les besoins c l 'utilisation finale. La finition de la partie ou des parties du matériau naturel , peut être en finition : - polie, lammée , bouchardée , smilée, ciselée ou toute autre finition t raditionne llement donnée au matériau naturel, granit, pierre ou marbre en surface vue.
L'invention telle que prévue, permet aussi de réaliser S\\ tous moules de forme massiv , dans le même principe de matériau composite , en prenant exemple sur les figures :4.5, selon lequel, les faces latérales adjacentes de l 'élément sont également revêtues d'une tranche de fine épaisseur de matériau naturel, pierre, granit ou pierre collée au béton permettant ainsi 3S>d 'obtenir des éléments de construction .
Cela permet ainsi de créer des éléments de poteaux, en plaçant dans un moule vertical, trois ou plusieurs plaques de matériau naturel , granit, pierre ou marbre permettant d ' obteniï des poteaux (fig:5) à la base carrée, rectangulaire , hexagonale ,
^octogonale, triangulaire ou de toute autre forme géométrique. Un vide sera laissé à l 'intérieur du po eau, allégeant d'une part le poteau préfabriqué zinsi obtenu, mais aussi permet ta t lors de la mise en oeuvre, de placer une arma ture qui sera enrobée par du béton, obtenant ainsi à 1 'intérieur même du maté riau composi te , iOun poteau en béton armé, calculé en fonction de la charge à support er . Les diffé rentes faces vues formées par le mat é riau naturel , seront reliées entre elles par une épaisseur variable de béton comprise entre les faces brutes et rainurées , du maté riau naturel utilisé , un coffrage formant le vide intérieur.
iî Le même procédé de collage et de rainurage que pour les dalles sera utilisé . L'invention permet ainsi de créer des éléments porteurs pour la cons truction de murs pleins ou creux, ayant 2,3 ou 4 faces vues en matériaux naturels et du béton à l 'intérieur (Fié
4.5) .
•> Des réservations peuvent y être laissées afin qu'à la mise en oeuvre, on puisse y incorporer du béton armé (armature + béton coulé lors de la mise en oeuvre des é léments composites )
(fig.5).
Ces é léments peuvent être de différentes dimensions de 5
A'ύ cm de long à 3 de long, de 10 cm à 3m de hauteur , d ' épaisseur variable de 5 cm à 1m. On obtient ainsi, toutes formes de matériaux composites pour la création de murs, linteaux , de poteaux ( fig .4.5 ) , de couvert ines (fig.4), d ' encadrements de porte et fenêtre, de tous éléments de sol, murs, façades pour le
- _> bâtiment et les travaux publics , voirie urbaine , aménagement urbains , trottoirs , places, mobiliers , mais aussi la décoration intérieure .
En référence à ce dossier l 'invention a pour objet un io élément de construction à base de matériau naturel ranit, pierre ou marbre et de béton, caractérisé , en ce qu ' il est cons t i tué d'une tranche (1) de fine épaisseur de 10 à 40 mm de mat é riau naturel sur la face arrière de laquelle est rapporté un film de colle (2) permettant une adhésion parfaite au béton (3) Fig .1 _ 2.3
s L'associa ion du matériau granit, pierre ou marbre et de
2 béton, se réalise en incorporant dans un moule vibrant (4) une tranche de fine épaisseur et de p 1 sieurs m2 du ma té riau naturel (1) la face brute recevant l 'épaisseur de béton (3) désirée, cette face est rainurée (5) pour un meilleur accrochage du béton au produit naturel fig 1.
L'association de modules obtenus après sciage d'une grande surface composite obtenue par assemblage du matériau nature 1 , granit, pierre ou marbre (1) et de béton (3) permet d ' obtenir toute forme de produits composites , alliant le matériau naturel, granit, pierre ou marbre et le béton fig 3.4.5.
'Kζ La découpe des grandes plaques de maté riau ainsi obtenu, se fera en fonction de la demande du marché, cela pourra aller de quelques centime t res de côté à p lusieurs métrés fig.3. Le matériau composite ainsi obtenu selon l 'invention, pemet la réalisation de tout ouvrage, tel qu'il pourrait être obtenu en utilisant le matériau nature 1 , granit, pierre ou marbre, de façon raditionnelle avec une économie considérable de ζ matériau nature 1 , é léments de façades , encadrements de portes et fenêtres , couvertines , pour le bâtiment et les travaux publics et tout usage pour la voirie urbaine, dallage, pavage etc...
Le rainurage (5) effectué sur la partie intérieur (face collée au béton) du matériau naturel(l) accentue la résistance du ocol lage et empêche tout risque de rottement , donc de déco liage des deux parties matériau naturel et béton.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S
1) Elément de construction composite à base de matériau naturel du type granit (1), pierre ou marbre et de béton caractérisé en ce qu'il est constitué d'une tranche de fine épaisseur de 10 à 40mm de matériau naturel sur la face arrière de Pj laquelle est rapporté un film de colle (2) permettant une adhésion parfaite du béton (3) rapporté à la dalle de granit, pierre ou marbre par coulage dans un moule vibrant .
2) Elément de construction composite selon revendication 1, caractérisé par un rainurage (5) effectué sur la surface arrière s]0 du matériau naturel (1) granit, pierre ou marbre, sur laquelle sera appliquée la colle (2).
3) Elément de construction composite selon revendication 2, caractérisé en ce que le rainurage (5) est obtenu par sciage.
4) Elément de construction composite selon revendication 3, /^caractérisé en ce que le rainurage aura une largeur comprise entre 5mm et 10mm.
5) Elément de construction composite selon revendication 2- 3 ou 4, caractérisé en ce que l'espace entre les rainures est compris entre 5mm et 30mm et en ce que la profondeur des rainures
_$dest comprise entr 3 et 10 mm.
6) Elément de construction composite selon l 'une quelconque des revendications de 1 à 5, caractérisé en ce qu'un sablage est effectué avant le collage .
7) Elément de construction composite selon l 'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la colle (2) sera à base de résine synthétique , tel que le "Sikalatex" de chez "SIKA".
8) Elément de construction composite selon revendication 7 caractérisé en ce que la colle doit être appliquée en partie par
1)Q aspersion sur la face brute de la pierre naturelle (l) après que le rainurage (5) le sablage et ou le grenaillage ainsi que le nettoyage de cette face soient effectués. / -
9) Elément de construction composite selon revendication S, caractérisé en ce que la colle est également mé langée au béton pour une partie de celle-ci.
10) Elément de construction composite, selon l 'une Ç quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que la colle (2), telle que résine SIKALATEX de chez SIKA, mélangée au béton (3), à pour propriété d ' augmenter les résistances mécaniques du béton durci, à la traction et à l 'allongement avant rupture . f 11) Elément de construction composite selon l 'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l 'on incorpore au béton (3) des fibres synthétiques de type "SIKA CRACKSTOP" de chez SIKA , pour limiter les fissurations de retrait et une résistance aux chocs.
12) Elément de cons t rue t ion composite selon revendications
1 à 11 selon laque 1 le on incorpore au béton (3) un entraineur d'air puissant tel que SIKA AER de chez SIKA, pour usages spéciaux, permettant une augmentation de la résis tance aux intempéries .
JO 13) Elément de construction composite pour le bâtiment , les travaux publics et la voirie urbaine, selon l 'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les faces latérales adjacentes de l 'élément, sont également revêtues d'une tranche de fine épaisseur de maté riau naturel . pierre, granit ou marbre collée au béton, permettant, ainsi d'obtenir des élément de construction , tel que mur plein ou creux (vide), toutes formmes d ' éléments de façades , encadrements de porte et fenêtre, couvertines , de largeur , de hauteur , de longueur et d'épaisseur variables .
3^ 14) Elément de construction composite pour le bâtiment , les travaux publics et la voirie urbaine , selon revendication 1 à 13, en ce que la finition de la partie ou des parties vues du matériau naturel peut tre en finition polie, flammée , bouchardée , smilée, ciselée soit avant collage , soit après /collage et séchage . 15) Elément de construction composite pour le bâtiment , les travaux publics et la voirie urbaine , selon quelconque des revendications 1 à 14, en ce que la découpe des grands éléments composites ob tenus , en petits modules peuvent aller de quelques çζ centimètres à plusieurs mètres, pourra se faire par sciage, par tanchage ou par tout autre moyen technique adaptée .
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