WO2022015127A1 - Matériau composite écoloqique avec des noyaux entiers d'olives et de dattes et une matrice minerale et procédeé de fabrication - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to the technical field of composite materials intended for construction. It is more particularly aimed at those based on a mineral matrix with lignocellulosic fillers.
- the reinforcements are whole kernels of olives and dates thus allowing within the mineral matrix to ensure thermal and acoustic insulation in the building while having mechanical resistance.
- Lignocellulosic particles more precisely the whole pits of olives and dates are known for their very high mechanical properties, their low density resulting in an insulating character (thermal and acoustic), and their resistance to aging in the face of external conditions. Finally, these lignocellulosic particles are biodegradable and fully recyclable.
- cores without mechanical grinding makes it possible, on the one hand, to save the energy generally dedicated to the treatment of cellulosic reinforcements before their use in composites.
- the morphology of the cores brings an aesthetic character to the final material.
- the present invention relates to composite materials based on whole olive pits, dates and a mineral matrix as well as their method of manufacture and their uses.
- the aim of incorporating these lignocellulosic aggregates (without grinding) in a mineral matrix is to give the composite material good mechanical properties while reducing its density, which makes it possible to obtain a construction material with good sound insulation properties and thermal.
- This type of composite material can be used as wall brick, mortar, external/internal cladding layer, or suspended ceiling plate.
- the preparation process for this type of composite consists of dry mixing the cores with a binder and a mineral filler (the binder and the filler are chosen according to the application and the area of use in the building: wall, window surround , ceiling,...) in a mixer until a homogeneous mixture is obtained, the water is then added while maintaining the mixing, the quantity of water and the consistency of the final paste are controlled according to the shaping of the desired material: pressing for the production of bricks, pouring for the manufacture of slabs or a layer of mortar for other applications. Then drying in ambient air is carried out, regardless of the final composite material.
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Abstract
L'invention vise un nouveau matériau composite de construction isolant comprenant des noyaux entiers d'olives et de dattes et une matrice minérale, ainsi qu'un procédé de préparation et des utilisations d'un tel matériau.
Description
MATÉRIAU COMPOSITE ÉCOLOQIQUE AVEC DES NOYAUX ENTIERS D’OLIVES ET DE DATTES ET UNE MATRICE MINERALE ET PROCÉDEÉ DE FABRICATION
Description
Secteur de la technologie
La présente invention concerne le domaine technique des matériaux composites destinés à la construction. Elle vise plus particulièrement ceux à base de matrice minérale avec des charges lignocellulosiques.
En effet, les renforts sont des noyaux entiers d'olives et de dattes permettant ainsi au sein de la matrice minérale d'assurer l'isolation thermique et acoustique dans le bâtiment tout en ayant résistant mécaniquement.
Contexte l'invention
Le règlement de construction, et plus particulièrement l'isolation thermique et acoustique, se trouvent aujourd'hui au cœur des enjeux des industriels du secteur du bâtiment.
Les industriels sont à la recherche de matériaux isolants toujours plus performants, économiques, confortables et écologiques. Le choix des matériaux composites biosourcés à matrice minérale s'inscrit parfaitement dans ce contexte de performance et développement durable, que ce soit pour valoriser des ressources locales renouvelables, ou, grâce à leurs propriétés physiques ainsi qu'à leur caractère partiellement biodégradable, pour limiter la production de déchets.
L'élaboration des matériaux composites à base d'une matrice minérale et de fibres végétales connaît une réelle expansion ces dernières années. En effet, les fibres naturelles sont beaucoup plus saines et leur utilisation dans le domaine du bâtiment ne présente aucun problème de type sanitaire. En outre, le coût de fabrication d'un tel composite est inférieur à un matériau de construction classique.
Le rôle des renforts naturels dans une matrice minérale est d'apporter au matériau final de bonne propriétés macroscopiques. Cependant, le comportement du matériau composite est fortement dépendant du type de renforts, de leur morphologie et du choix de mélange.
Les particules lignocellulosiques, plus précisément les noyaux entiers d'olives et de dattes sont connus par leurs propriétés mécaniques très élevées, leur faible densité traduit par un caractère isolant (thermique et acoustique), et leur résistance au vieillissement face aux conditions extérieures. Enfin ces particules lignocellulosiques sont biodégradables et entièrement recyclables.
L'utilisation des noyaux sans broyage mécanique permet, d'une part, d'économiser l'énergie dédiée généralement au traitement des renforts cellulosiques avant leur utilisation dans les composites. D'autre part, elle permet d'exploiter la morphologie avantageuse des particules (noyaux) pour la mise en forme du composite, ainsi que pour une meilleure adhésion particule/matrice due à la rugosité présente à la surface des noyaux. Visuellement, la morphologie des noyaux apporte un caractère esthétique au matériau final.
Description
La présente invention concerne des matériaux composites à base de noyaux entiers d'olives, de dattes et d'une matrice minérale ainsi que leur procédé de fabrication et leurs utilisations.
Le but d'incorporer ces granulats lignocellulosiques (sans broyages) dans une matrice minérale est de conférer au matériau composite de bonnes propriétés mécaniques tout en diminuant sa densité, ce qui permet d'obtenir un matériau de construction de bonnes propriétés d'isolation phonique et thermique.
Ce type de matériau composite peut être utilisé sous forme de brique pour mur, de mortier, de couche de revêtement externe/interne, ou de plaque pour plafond suspendu.
Le procédé de préparation de ce type de composite consiste à mélanger à sec les noyaux avec un liant et une charge minérales (le liant et la charge sont choisis selon l'application et la zone d'utilisation dans le bâtiment : mur, contour de fenêtre, plafond,...) dans un malaxeur jusqu'à l'obtention d'un mélange homogène, l'eau est ensuite ajoutée toute en gardant le malaxage, la quantité d'eau et la consistance de la pâte finale sont contrôlées selon la mise en forme du matériau souhaité : le pressage pour l'élaboration des briques, le coulage pour la fabrication des plaques ou une couche de mortier pour les autres applications. Puis un séchage à l'air ambiant est effectué, quel que soit le matériau composite final.
L'utilisation des particules de différentes tailles dans ce composite « noyaux d'olives + noyaux de dates + granulats minéraux + poudre de liant minéral », permet d'obtenir une distribution granulométrique favorable à la stabilité dimensionnelle et mécanique du réseau solide du composite final.
Claims
1. Nouveau matériau composite écologique pour la construction, à base de granulats lignocellulosiques incorporés dans une matrice minérale.
2. Un matériau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que les granulats lignocellulosiques sont des noyaux d'olives ou de dattes.
3. Un matériau composite selon la revendication 2, caractérisé en ce que les noyaux d'olives et de dattes sont utilisés entièrement sans broyages.
4. Un matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte en même temps les deux types de noyaux (olives + dattes) et la matrice minérale.
5. Un matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la matrice est composée d'un liant minéral et d'une charge minérale (granulats minéraux).
6. Procédé pour fabriquer un matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
Mélange à sec du liant minéral avec la charge minérale et les noyaux lignocellulosiques ;
Hydratation du mélange par ajout de l'eau ;
Mise en forme de la pâte obtenue par : pressage, coulage ou dépôt de couche ;
Séchage à l'air ambiant.
7. Un matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'adhésion entre les particules rugueuses et la matrice minérale assure une bonne transmission des contraintes mécaniques entre les deux milieux et prévient la fissuration localisée.
8. Utilisation du produit composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comme matériau de construction d'isolation thermique et acoustique dans le bâtiment, entant que brique pour mur, dans le mortier, couche de revêtement externe/interne, ou plaque pour plafond suspendu.
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