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WO2003040054A1 - Geopolymer stone for building and decoration and method for obtaining same - Google Patents

Geopolymer stone for building and decoration and method for obtaining same Download PDF

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WO2003040054A1
WO2003040054A1 PCT/FR2002/003815 FR0203815W WO03040054A1 WO 2003040054 A1 WO2003040054 A1 WO 2003040054A1 FR 0203815 W FR0203815 W FR 0203815W WO 03040054 A1 WO03040054 A1 WO 03040054A1
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WO
WIPO (PCT)
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geopolymeric
sialate
poly
stone
weight
Prior art date
Application number
PCT/FR2002/003815
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French (fr)
Inventor
Joseph Davidovits
François WAENDENDRIES
Ralph Davidovits
Original Assignee
Cordi-Geopolymere Sa
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Publication date
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Priority claimed from FR0114427A external-priority patent/FR2831905B3/en
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    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Definitions

  • Geopolymeric stone for construction and decoration, and process for obtaining it.
  • the present invention relates to a new type of reconstituted stone intended for construction and decoration.
  • This reconstituted stone is called geopolymeric stone because the agglomeration binder is based on mineral geopolymer, consisting of alkaline aluminosilicates, better known under the name of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo).
  • the reconstituted stones are in the prior art manufactured by agglomerating mineral fillers either with organic binders or with hydraulic binders based on lime and Portland cement.
  • the stones made with organic binders cannot be intended for an external use because it is known that the matrix in organic resin does not resist UV and IR radiations.
  • This type of stone is found mainly in the form of "artificial marble" slabs, inside buildings.
  • the stones reconstituted using hydraulic binders are UV and IR stable and are used outdoors, but their decorative appearance is relatively poor. But, being made up of matrices sensitive to the chemical attack of acids, these stones, generally limestone-based, are very quickly attacked by atmospheric pollution.
  • the binders based on mineral geopolymer consisting of alkaline alumino-silicates, better known under the name of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo), do not have the defects presented by organic binders and traditional hydraulic binders. They are UV and IR stable, and are very resistant to acids.
  • poly (sialate) has been proposed to designate the aluminosilicate geopolymers.
  • the sialate network is made up of SiO 4 and AlO 4 tetrahedra alternately linked by oxygen atoms.
  • the empirical formula of the Polysialates is: M n ⁇ - (SiO 2 ) z -AIO 2 ⁇ n , wH 2 O, with M representing the cation K, Na or Ca and "n" the degree of polymerization; “Z” is equal to 1, 2, 3 or more, up to 32.
  • the mineral filler has a fine particle size, because experience shows that the use of large fillers (between 1 mm and 10 mm) is irreparably accompanied by a "concrete" appearance. In fact, as use is made of ground and selected materials, the angular shape of the grains does not allow optimum densification to be obtained, always leaving a non-crystalline zone between the grains visible.
  • the main object of the invention is to manufacture a geopolymeric stone for construction and decoration, having an appearance similar to natural stone.
  • geological and petrographic definitions taken from the book “Précis de Phyroidgraphie” by Jean Yung, Masson and Cie Editeurs, Paris, 1969:
  • - weathered rock rock that has undergone surface weathering mainly due to the infiltration of acidic water (rainwater, humic acids).
  • -residual rock the surface alteration gives rise to two kinds of substances, some solid, others spent in solution. The solid substances accumulated on site form a residual rock.
  • detrital rock the detrital arenas accumulated on the spot form a detrital rock - arkose: variety of feldspar sandstone in which, next to quartz grains, the mineral feldspar occurs in grain whose size is similar to that of granite feldspar 'origin.
  • - sandstone with pellitic cement alongside quartz grains, there are many grains of feldspar, as well as microconglomeric grains of hard rocks, composite grains.
  • the cement is made of dust of quartz particles, feldspar, mica, kaolinite.
  • the main object of the invention is the description of geopolymeric stones for construction and decoration, analogous in appearance to natural stone, which consist of 65 to 95% by weight of residual rock originating from a naturally occurring rock weathered and / or detrital rock from erosion, and from 5 to 35% by weight of geopolymeric binder of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo) type.
  • Geopolymeric stones of sandstone analogous to natural rocks belonging to the class of sandstones with siliceous cement or sandstones with pellitic cement consist of 65 to 95% by weight of quartz and / or feldspar arena, and from 5 to 35% by weight of geopolymeric binder of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and or poly (sialate-disiloxo) type.
  • Geopolymeric limestones of the limestone type with foraminifera similar to natural rocks belonging to the class of limestones with organisms, consist of 65 to 95% by weight of a mixture of tests and calcareous sand, and from 5 to 35% by weight of geopolymeric binder of the poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo) type .
  • the geopolymeric stones are of the arkose type, that is to say analogous to natural rocks belonging to the class of arkoses.
  • a second subject of the invention is the description of geopolymeric stones serving as an external and / or internal coating for a Portland cement concrete core and / or expanded concrete (cellular concrete).
  • Aerated concrete has the following advantages and qualities.
  • the blocks can be load-bearing, insulating, water-repellent, light to handle.
  • Cellular concrete makes it possible to make clean sites, because it suffices to mix an adhesive and to mount the wall.
  • Their surface is protected by gluing or stapling over bricks, facing stones, sandstone tiles.
  • water-repellent coatings are projected whose lifespan, in order to preserve a satisfactory appearance with pollution from cities, is of the order of 12 to 15 years. It is also covered with thin coatings similar to microporous paints. In no case does the block appear in its finished surface appearance.
  • the geopolymeric stone according to the invention is obtained by using residual rocks and / or detrital rocks which are used as extracted from the ground, or at most after having undergone a simple dust washing operation.
  • a geopolymeric mixture containing: a) 65 to 95% by weight of residual rock coming from a naturally weathered rock and / or detritic rock coming from erosion is hardened; b) 5 to 35% by weight of a geopolymeric resin of sodium, potassium and calcium alumino-silicates generating, after hardening, a geopolymeric binder of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) type and / or poly (sialate-disiloxo).
  • This machine consists of a hydraulic press in which there is also a vibrating table as well as a vacuum bell.
  • the aggregates are crushed and crushed granite with an optimal grain size in order to leave the least vacuum between the grains.
  • the vibrating table makes it possible to place the grains and the vacuum bell to eliminate the air bubbles included in the binder.
  • the binder is an organic resin (acrylic or polyester) and for artificial granite, the binder is hydraulic cement.
  • a geopolymeric cement of the (K, Ca) - Poly (sialate-siloxo) type is now used, such as that described in French patent FR 2666253.
  • Example 2 A mixture containing 484 parts of ground granite, the particle size of which ranges from 0.05 mm to 7 mm, is made, with 90 parts of geopolymeric cement (K, Ca) - (poly (sialate-siloxo) and 30 parts of water. This mixture is introduced into a mold under which a vibration is applied to allow good compaction. It is hardened for one day at room temperature and then unmolded. The geopolymer stone is then left in a closed plastic bag for 1 week. The structure of the stone is similar to that of Example 1: a clear distinction is made between angular grains, an amorphous phase consisting of cement and fines.
  • Example 3 In a highly altered granite deposit where very advanced kaolinization gives rise to a kaolin separation industry, a granite arena is chosen which contains less than 10% by weight of kaolinite. This granite arena consists of free quartz grains, free feldspathic grains, free muscovite mica and residual kaolinite. A mixture containing 500 parts of this granite arena is made with 100 parts of geopolymeric cement (, Ca) - (poly (sialate-siloxo) and 30 parts of water. It is hardened at 80 ° C. for 2 hours and then unmolded.
  • the stone is then left in a closed plastic bag for 1 week, it is cut with a diamond saw
  • the structure of the geopolymeric stone is different from that of examples 1 and 2: an extremely dense crystalline structure is obtained, each grain being coated with a thin amorphous layer of kaolinite transformed into tecto-alumino-silicate by geopolymerization
  • the geopolymeric stone obtained is of the arkose type.
  • Example 3 The procedure is as in Example 3, but instead of taking the granite arena, the kaolin extraction residue is used.
  • this kaolin is extracted by decantation in water.
  • the remaining heavy parts constitute a residual granite arena containing at most 2% by weight of kaolin.
  • This residue is used as in Example 3.
  • the structure of the stone is different from that of Examples 1 and 2; it is similar to that of Example 3; each grain is coated with a very thin amorphous layer of geopolymeric binder.
  • the resulting stone is of the arkose type. To make a limestone geopolymer stone, you will choose a naturally weathered shell limestone.
  • a mixture containing 65 to 95% by weight of naturally altered limestone, not ground, consisting of free tests and calcareous sand with free tests, with 5 to 35% by weight, will be hardened.
  • a geopolymeric resin of sodium, potassium and calcium alumino-silicates generating, after hardening, a geopolymeric binder of the poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo) type.
  • a deposit of quartz arena (or quartz sand) that is not very consolidated is preferably chosen, which breaks up easily by simple pressure.
  • the addition of geopolymeric cement results in the manufacture of a sandstone with siliceous cement or more especially of a sandstone with pellitic cement.
  • detrital arenas and very poorly consolidated detrital rocks for example of the basalt type and other plutonic and igneous rocks, make it possible to obtain natural stones imitating certain metamorphic rocks.
  • Geopolymeric stones can be used as decorative or protective coating, in statuary and other decorative object. In construction they can be used as exterior cladding, in the form of tiles, blocks, bricks. You can also put the geopolymeric mixture at the bottom of the mold and pour on it either traditional Portland cement concrete or aerated concrete, or apply a block of dense or cellular concrete already hardened. The connecting element between the geopolymeric stone layer and the core of dense or cellular Portland cement concrete is the geopolymeric binder.
  • Example 5 Example 5:
  • the geopolymeric mixture of one of the preceding examples 1 to 4 is gradually poured into a mold made either of plaster, wood, metal, elastomer, plastic, or other, and packed, vibrated in order to evacuate the air bubbles.
  • a mold made either of plaster, wood, metal, elastomer, plastic, or other
  • the block of cellular concrete clean and previously scratched for better adhesion. We vibrate and we pack everything, without damaging the block. Then hardened the geopolymeric reaction.
  • a transparent anti-graffiti product will be used. This gives a natural-looking stone block on the outside and insulating on the inside.
  • the operation of laying aerated concrete on the excess binder can be done at the exit of the autoclave, the block still hot.

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Abstract

The invention concerns a geopolymer stone for building and decoration, similar in appearance to natural stone. It consists of: 65 to 95 wt. % of residual rock derived from a naturally weathered rock and/or dendrital rock derived from erosion; 5 to 25 wt. % of geopolymer binder of poly(sialate), poly(sialate-siloxo) and/or poly(sialate-disiloxo) type. Said geopolymer stone is for example sandstone similar to natural rocks belonging to the category of silicious cement or pellitic cement sandstones, or foraminiferous limestone similar to natural rock belonging to the category of limestones with organisms, or arkose-type granite similar to natural stone belonging to the category of arkoses. The geopolymer stone is used as outdoor and/or indoor covering with Portland cement concrete core, dense or expanded (cellular concrete).

Description

Pierre géopolymèrique pour la construction et la décoration, et procédé d'obtention.Geopolymeric stone for construction and decoration, and process for obtaining it.
DescriptionDescription
La présente invention concerne un nouveau type de pierre reconstituée destinée à la construction et la décoration. Cette pierre reconstituée est appelée pierre géopolymèrique car le liant d'agglomération est à base de géopolymère minéral, constitué d'alumino- silicates alcalins, plus connus sous l'appellation de poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo).The present invention relates to a new type of reconstituted stone intended for construction and decoration. This reconstituted stone is called geopolymeric stone because the agglomeration binder is based on mineral geopolymer, consisting of alkaline aluminosilicates, better known under the name of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo).
Techniques antérieures.Prior techniques.
Les pierres reconstituées sont dans l'art antérieur fabriquées en agglomérant des charges minérales soit avec des liants organiques, soit avec des liants hydrauliques à base de chaux et de ciment Portland. Les pierres faites avec des liants organiques ne peuvent pas être destinées à un usage extérieur car il est connu que la matrice en résine organique ne résiste pas aux rayonnements UV et IR. On trouve ce type de pierre reconstituée essentiellement sous forme de dalles de « marbre artificiel », à l'intérieur des bâtiments. Les pierres reconstituées à l'aide de liants hydrauliques sont stables aux UV et IR et sont utilisées à l'extérieur, mais leur aspect décoratif est relativement médiocre. Mais, étant constituées de matrices sensibles à l'attaque chimique des acides, ces pierres, en général à base de calcaire, sont très rapidement attaquées par la pollution atmosphérique.The reconstituted stones are in the prior art manufactured by agglomerating mineral fillers either with organic binders or with hydraulic binders based on lime and Portland cement. The stones made with organic binders cannot be intended for an external use because it is known that the matrix in organic resin does not resist UV and IR radiations. This type of stone is found mainly in the form of "artificial marble" slabs, inside buildings. The stones reconstituted using hydraulic binders are UV and IR stable and are used outdoors, but their decorative appearance is relatively poor. But, being made up of matrices sensitive to the chemical attack of acids, these stones, generally limestone-based, are very quickly attacked by atmospheric pollution.
Les liants à base de géopolymère minéral, constitué d'alumino-silicates alcalins, plus connus sous l'appellation de poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate- disiloxo), n'ont pas les défauts présentés par les liants organiques et les liants hydrauliques traditionnels. Ils sont stables aux UV et IR, et sont très résistants aux acides. Le terme poly(sialate) a été proposé pour désigner les géopolymères alumino- silicates. Le réseau sialate est constitué par des tétraèdres SiO4 et AlO4 alternativement liés par des atomes d'oxygène. Les cations (Na+, K+, Ca++, H3O+) présents dans les cavités structurales du poly(sialate) équilibrent la charge négative de Al +en coordination (IV). La formule empirique des Polysialates est: Mn{-(SiO2)z-AIO2}n, wH2O, avec M représentant le cation K, Na ou Ca et « n » le degré de polymérisation; « z » est égal à 1, 2, 3 ou plus, jusque 32. Les polymères à réseau tridimensionnel (3D) sont de type: Poly(sialate) n-(-Si-0-Al-0-)n M-PS Si:Al=l: lThe binders based on mineral geopolymer, consisting of alkaline alumino-silicates, better known under the name of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo), do not have the defects presented by organic binders and traditional hydraulic binders. They are UV and IR stable, and are very resistant to acids. The term poly (sialate) has been proposed to designate the aluminosilicate geopolymers. The sialate network is made up of SiO 4 and AlO 4 tetrahedra alternately linked by oxygen atoms. The cations (Na + , K + , Ca ++ , H 3 O + ) present in the structural cavities of the poly (sialate) balance the negative charge of Al + in coordination (IV). The empirical formula of the Polysialates is: M n {- (SiO 2 ) z -AIO 2 } n , wH 2 O, with M representing the cation K, Na or Ca and "n" the degree of polymerization; “Z” is equal to 1, 2, 3 or more, up to 32. The polymers with three-dimensional (3D) network are of the type: Poly (sialate) n - (- Si-0-Al-0-) n M-PS Si: Al = l: l
Poly(sialate-siloxo) Mn-(Si-O-Al-O-Si-O-)n M-PSS Si:Al=2: lPoly (sialate-siloxo) M n - (Si-O-Al-O-Si-O-) n M-PSS Si: Al = 2: l
Poly(sialate-disiloxo) Mn-(Si-O-AI-O-Si-O-Si-O-)n M-PSDS Si:Al=3: lPoly (sialate-disiloxo) M n - (Si-O-AI-O-Si-O-Si-O-) n M-PSDS Si: Al = 3: l
Les géopolymères de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate- disiloxo), ont fait l'objet de plusieurs brevets mettant en évidence leurs propriétés particulières. On peut citer par exemple les brevets français: FR 2.489.290, 2.489.291, 2.528.818, 2.621.260, 2.659.319, 2.666.253, 2.758.323. En utilisant diverses charges minérales, avec les géopolymères, on a réalisé différents objets décoratifs, comme des objets moulés (statues, bas-reliefs) ou des revêtements de sol et de mur comme décrit dans le certificat d'utilité français 2.528.818. Cependant, la matière finale obtenue ne reproduit pas les caractéristiques d'une pierre naturelle. Plus généralement, la charge minérale a une granulométrie fine, car l'expérience montre que l'emploi de charges de dimension importante (comprise entre 1 mm et 10 mm) s'accompagne irrémédiablement d'un aspect « béton ». En effet, comme il est fait usage de matériaux broyés et sélectionnés, la forme anguleuse des grains ne permet pas d'obtenir une densification optimale, laissant toujours en évidence une zone non cristalline entre les grains .Poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo) type geopolymers have been the subject of several patents highlighting their particular properties. We can cite for example the French patents: FR 2,489,290, 2,489,291, 2,528,818, 2,621,260, 2,659,319, 2,666,253, 2,758,323. Using various mineral fillers, with geopolymers, we made various decorative objects, such as molded objects (statues, bas-reliefs) or floor and wall coverings as described in the French utility certificate 2.528.818. However, the final material obtained does not reproduce the characteristics of a natural stone. More generally, the mineral filler has a fine particle size, because experience shows that the use of large fillers (between 1 mm and 10 mm) is irreparably accompanied by a "concrete" appearance. In fact, as use is made of ground and selected materials, the angular shape of the grains does not allow optimum densification to be obtained, always leaving a non-crystalline zone between the grains visible.
Au contraire, dans le cadre de la présente invention, on utilise des roches résiduelles naturellement altérées et/ou des roches détritiques, non broyées, permettant de réaliser une pierre dans laquelle on ne voit plus cette zone non cristalline. Dans l'examen optique des lames minces coupées dans les pierres géopolymèriques produites selon l'invention, le pétrographe n'aperçoit en général que les parties cristallines des matériaux d'origine. Le liant géopolymèrique est complètement amorphe, même à la lumière polarisée, et n'est pas détectable par les moyens conventionnels de microscopie optique.On the contrary, in the context of the present invention, naturally altered residual rocks and / or detrital rocks, not ground, are used, making it possible to produce a stone in which this non-crystalline zone is no longer seen. In the optical examination of thin sections cut in the geopolymeric stones produced according to the invention, the petrographer generally sees only the crystalline parts of the original materials. The geopolymeric binder is completely amorphous, even in polarized light, and cannot be detected by conventional means of optical microscopy.
Exposé de l'invention :Statement of the invention:
L'objet principal de l'invention est de fabriquer une pierre géopolymèrique pour la construction et la décoration, ayant un aspect analogue à de la pierre naturelle. Dans ce qui suit nous utilisons les définitions géologiques et pétrographiques suivantes tirées de l'ouvrage « Précis de Pétrographie » de Jean Yung, Masson et Cie Editeurs, Paris, 1969:The main object of the invention is to manufacture a geopolymeric stone for construction and decoration, having an appearance similar to natural stone. In what follows we use the following geological and petrographic definitions taken from the book “Précis de Pétrographie” by Jean Yung, Masson and Cie Editeurs, Paris, 1969:
- roche altérée : roche ayant subi une altération superficielle principalement due à l'infiltration des eaux acides (eau de pluie, acides humiques). -roche résiduelle : l'altération superficielle donne naissance à deux sortes de substances, les unes solides, les autres passées en solution. Les substances solides accumulées sur place forme une roche résiduelle.- weathered rock: rock that has undergone surface weathering mainly due to the infiltration of acidic water (rainwater, humic acids). -residual rock: the surface alteration gives rise to two kinds of substances, some solid, others spent in solution. The solid substances accumulated on site form a residual rock.
- érosion : au contraire de l'altération, phénomène chimique, l'érosion ne met en oeuvre que des processus mécaniques : alternances de sécheresse et d'humiditié et variations brutales de la température, qui entraînent une désagrégation physique des matériaux anciens produisant un arène détritique.- erosion: unlike weathering, a chemical phenomenon, erosion uses only mechanical processes: alternating dryness and humidity and sudden variations in temperature, which lead to physical disintegration of old materials producing an arena detrital.
- roche détritique : les arènes détritiques accumulées sur place forme une roche détritique - arkose : variété de grès feldspathique dans laquelle, à coté des grains de quartz, le minéral feldspath se présente en grain dont la taille est analogue à celle des feldspaths du granit d'origine.- detrital rock: the detrital arenas accumulated on the spot form a detrital rock - arkose: variety of feldspar sandstone in which, next to quartz grains, the mineral feldspar occurs in grain whose size is similar to that of granite feldspar 'origin.
- grès à ciment pellitique : à coté des grains de quartz, on trouve de nombreux grains de feldspath, ainsi que des grains microconglomératiques de roches dures, grains composites. Le ciment est fait de poussière de particules de quartz, feldspath, mica, kaolinite.- sandstone with pellitic cement: alongside quartz grains, there are many grains of feldspar, as well as microconglomeric grains of hard rocks, composite grains. The cement is made of dust of quartz particles, feldspar, mica, kaolinite.
- arène : dans les régions à climat tempéré, les granités et les grès se transforment communément, par altération superficielle, en une roche sableuse ou en sable, appelée arène. Dans les régions à climat sec et chaud, les roches plutoniques et ignées se transforment par érosion en arène détritique.- arena: in regions with a temperate climate, granites and sandstones are commonly transformed, by surface alteration, into a sandy rock or sand, called an arena. In regions with a hot and dry climate, plutonic and igneous rocks are transformed by erosion into a detrital arena.
- test : coquille, coque, carapace en calcaire de mollusques et de crustacés.- test: shell, shell, limestone shell of molluscs and crustaceans.
L'objet principal de l'invention est la description de pierres géopolymèriques pour la construction et la décoration, analogue d'aspect à de la pierre naturelle, qui sont constituées de 65 à 95% en poids de roche résiduelle provenant d'une roche naturellement altérée et/ou de roche détritique provenant de l'érosion, et de 5 à 35% en poids de liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo).The main object of the invention is the description of geopolymeric stones for construction and decoration, analogous in appearance to natural stone, which consist of 65 to 95% by weight of residual rock originating from a naturally occurring rock weathered and / or detrital rock from erosion, and from 5 to 35% by weight of geopolymeric binder of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo) type.
Les pierres géopolymèriques en grès analogue aux roches naturelles appartenant à la classe des grès à ciment siliceux ou des grès à ciment pellitique sont constituées de 65 à 95% en poids d'arène quartziques et/ou feldspathiques, et de 5 à 35% en poids de liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et ou poly(sialate-disiloxo).Geopolymeric stones of sandstone analogous to natural rocks belonging to the class of sandstones with siliceous cement or sandstones with pellitic cement consist of 65 to 95% by weight of quartz and / or feldspar arena, and from 5 to 35% by weight of geopolymeric binder of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and or poly (sialate-disiloxo) type.
Les pierres calcaires géopolymèriques de type calcaire à foraminifères, analogues aux roches naturelles appartenant à la classe des calcaires à organismes, sont constituées de 65 à 95% en poids d'un mélange de tests et de sable calcaire, et de 5 à 35% en poids de liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo). Parmi les roches à aspect granitique, les pierres géopolymèriques sont de type arkose, c'est à dire analogues aux roches naturelles appartenant à la classe des arkoses. Elles sont constituées de 65 à 95% en poids d'arène granitique et de 5 à 35% en poids de liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo).Geopolymeric limestones of the limestone type with foraminifera, similar to natural rocks belonging to the class of limestones with organisms, consist of 65 to 95% by weight of a mixture of tests and calcareous sand, and from 5 to 35% by weight of geopolymeric binder of the poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo) type . Among the rocks with a granitic aspect, the geopolymeric stones are of the arkose type, that is to say analogous to natural rocks belonging to the class of arkoses. They consist of 65 to 95% by weight of granite arena and 5 to 35% by weight of geopolymeric binder of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo) type.
Un second objet de l'invention est la description de pierres géopolymèriques servant de revêtement extérieur et/ou intérieur à une âme en béton de ciment Portland et/ ou de béton expansé (béton cellulaire).A second subject of the invention is the description of geopolymeric stones serving as an external and / or internal coating for a Portland cement concrete core and / or expanded concrete (cellular concrete).
Le béton cellulaire a les avantages et les qualités suivantes. Les blocs peuvent être porteurs, isolants, hydrofuges, légers à manier. Le béton cellulaire permet de faire des chantiers propres, car il suffit de mélanger une colle et de monter le mur. Plus besoin de bétonnière, de tas de sable, de ciment Portland avec les problèmes de dosage. Cependant, on a toujours déploré leur fragilité et l'obligation de leur fournir un revêtement de finition, après la pause. Pour celle-ci, nous revenons aux problèmes traditionnels du chantier : protection, échafaudages, machine pour projeter, finition manuelle, auxquels s'ajoutent les problèmes liés aux intempéries. Quelles sont les solutions utilisées actuellement. On protège leur surface en collant ou agrafant dessus des briques, des pierres de parement, des carreaux de grès. Ou alors, on projette des enduits hydrofuges dont la durée de vie, pour en conserver un aspect satisfaisant avec la pollution des villes, est de l'ordre de 12 à 15 ans. On le recouvre aussi de revêtements minces s'apparentant à des peintures microporeuses. Dans aucun cas, le bloc ne se présente dans son aspect de surface fini.Aerated concrete has the following advantages and qualities. The blocks can be load-bearing, insulating, water-repellent, light to handle. Cellular concrete makes it possible to make clean sites, because it suffices to mix an adhesive and to mount the wall. No need for a concrete mixer, a pile of sand, Portland cement with dosing problems. However, we have always deplored their fragility and the obligation to provide them with a finishing coating after the break. For this, we return to the traditional problems of the site: protection, scaffolding, machine for projecting, manual finishing, to which are added the problems linked to bad weather. What solutions are currently used. Their surface is protected by gluing or stapling over bricks, facing stones, sandstone tiles. Alternatively, water-repellent coatings are projected whose lifespan, in order to preserve a satisfactory appearance with pollution from cities, is of the order of 12 to 15 years. It is also covered with thin coatings similar to microporous paints. In no case does the block appear in its finished surface appearance.
Depuis longtemps on a cherché une finition pouvant être faite en usine qui permettrait de monter un mur porteur fini et isolé en une seule opération de pose et sans pont thermique. Il ne resterait ainsi qu'au peintre à l'abri des intempéries à enduire et peindre de manière décoratives l'intérieur, l'immeuble étant terminé extérieurement, d'où l'intérêt de la présente invention comme détaillé ci-dessous. Non seulement la pierre géopolymèrique offre toutes les garanties d'une pierre (calcaire, granit, grès, etc.) naturelle, mais aussi un aspect final qui peut, par moulage, reprendre n'importe quelle modénature, copie d'ancien ou création contemporaine. Le joint de finition peut également être fait directement en montant, pour peu que la colle à béton cellulaire soit compatible et légèrement teintée pour l'aspect souhaité. Meilleures manières de réaliser l'inventionFor a long time, we have been looking for a finish that can be made in the factory which would make it possible to mount a finished and insulated load-bearing wall in a single installation operation and without thermal bridge. It would only remain for the painter sheltered from the weather to coat and paint the interior in a decorative manner, the building being finished externally, hence the interest of the present invention as detailed below. Not only does geopolymer stone offer all the guarantees of a natural stone (limestone, granite, sandstone, etc.), but also a final aspect which can, by molding, take over any shape, copy of old or contemporary creation . The finishing joint can also be made directly upwards, provided that the cellular concrete adhesive is compatible and slightly tinted for the desired appearance. Best Ways to Carry Out the Invention
Pour réaliser une pierre géopolymèrique selon l'invention on n'utilise pas de préférence de matériaux géologiques broyés mécaniquement en usine, comme c'est traditionnellement le cas dans la fabrication des "marbres artificiels". De préférence, la pierre géopolymèrique selon l'invention est obtenue en utilisant des roches résiduelles et/ou des roches détritiques qui sont employées telles qu'extraites du sol, ou au plus après avoir subit une simple opération de lavage des poussières. De préférence, il n'y a pas de broyage, tout au plus une désagrégation des mottes, pour faciliter le lavage et l'élimination des matières parasites (terre, humus, etc.). Pour fabriquer une pierre géopolymèrique selon la présente invention on fait durcir un mélange géopolymèrique contenant: a) 65 à 95% en poids de roche résiduelle provenant d'une roche naturellement altérée et/ou de roche détritique provenant de l'érosion; b) 5 à 35 % en poids d'une résine géopolymèrique d'alumino-silicates de sodium, de potassium et de calcium générant, après durcissement, un liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo).To produce a geopolymeric stone according to the invention, preference is not given to using geological materials which are mechanically ground in the factory, as is traditionally the case in the manufacture of "artificial marbles". Preferably, the geopolymeric stone according to the invention is obtained by using residual rocks and / or detrital rocks which are used as extracted from the ground, or at most after having undergone a simple dust washing operation. Preferably, there is no grinding, at most a disintegration of the clods, to facilitate washing and elimination of parasitic materials (earth, humus, etc.). To manufacture a geopolymeric stone according to the present invention, a geopolymeric mixture containing: a) 65 to 95% by weight of residual rock coming from a naturally weathered rock and / or detritic rock coming from erosion is hardened; b) 5 to 35% by weight of a geopolymeric resin of sodium, potassium and calcium alumino-silicates generating, after hardening, a geopolymeric binder of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) type and / or poly (sialate-disiloxo).
Les pierres géopolymèriques de l'invention ainsi que leur procédé de fabrication sont illustrés par les Exemples suivants. Ces exemples n'ont pas de caractère limitatif sur la portée globale de l'invention telle que présentée dans les revendications. Toutes les parties indiquées sont en poids.The geopolymeric stones of the invention as well as their manufacturing process are illustrated by the following Examples. These examples are not limiting on the overall scope of the invention as presented in the claims. All parts shown are by weight.
Exemple 1:Example 1:
On utilise une machine employée quotidiennement pour fabriquer des carreaux de marbre artificiel ou de granit artificiel. Cette machine est constituée d'une presse hydraulique dans laquelle on trouve également une table vibrante ainsi qu'une cloche à vide. Les agrégats sont du granit concassé et broyé doté d'une granulométrie optimale afin de laisser le moins de vide entre les grains. La table vibrante permet de placer les grains et la cloche à vide d'éliminer les bulles d'air incluses dans le liant. Pour le marbre artificiel, le liant est une résine organique (acrylique ou polyester) et pour le granit artificiel, le liant est du ciment hydraulique. Au lieu de ces liants traditionnels on utilise maintenant un ciment géopolymèrique de type (K, Ca) - Poly(sialate-siloxo) comme par exemple celui décrit dans le brevet français FR 2666253. On mélange 80 parties d'agrégats avec 18 parties de ciment géopolymèrique et 2 parties de pigment noir. On place le tout dans le moule puis sous la presse vibrante, et on applique le vide. Le carreau comprimé est ensuite laissé à durcir à 60 deg. C pendant 2 heures. Puis on procède à l'opération de finissage qui consiste en un ponçage puis à un polissage. On obtient un carreau de pierre géopolymèrique qui est du granit artificiel, de couleur noire. Dans la structure on distingue nettement entre les grains anguleux une phase amorphe constituée par le ciment et les fines.We use a machine used daily to make artificial marble or artificial granite tiles. This machine consists of a hydraulic press in which there is also a vibrating table as well as a vacuum bell. The aggregates are crushed and crushed granite with an optimal grain size in order to leave the least vacuum between the grains. The vibrating table makes it possible to place the grains and the vacuum bell to eliminate the air bubbles included in the binder. For artificial marble, the binder is an organic resin (acrylic or polyester) and for artificial granite, the binder is hydraulic cement. Instead of these traditional binders, a geopolymeric cement of the (K, Ca) - Poly (sialate-siloxo) type is now used, such as that described in French patent FR 2666253. 80 parts of aggregates are mixed with 18 parts of geopolymeric cement and 2 parts of black pigment. We place everything in the mold and then under the vibrating press, and apply the vacuum. The compressed tile is then left to harden to 60 deg. C for 2 hours. Then we proceed to the finishing operation which consists of sanding and then polishing. We obtain a geopolymer stone tile which is artificial granite, black in color. In the structure, an amorphous phase consisting of cement and fines is clearly distinguished between the angular grains.
Exemple 2: On fait un mélange contenant 484 parties de granit broyé dont la granulométrie s'étale de 0.05mm à 7mm, avec 90 parties de ciment géopolymèrique (K,Ca)-(poly(sialate-siloxo) et 30 parties d'eau. Ce mélange est introduit dans un moule sous lequel on applique une vibration pour permettre un bon tassement. On fait durcir pendant une journée à la température ambiante et ensuite on démoule. La pierre géopolymèrique est ensuite laissée dans un sac plastique fermé, pendant 1 semaine. On découpe à la scie diamantée. La structure de la pierre est similaire à celle de l'exemple 1 : on distingue nettement entre les grains anguleux une phase amorphe constituée par le ciment et les fines.Example 2: A mixture containing 484 parts of ground granite, the particle size of which ranges from 0.05 mm to 7 mm, is made, with 90 parts of geopolymeric cement (K, Ca) - (poly (sialate-siloxo) and 30 parts of water. This mixture is introduced into a mold under which a vibration is applied to allow good compaction. It is hardened for one day at room temperature and then unmolded. The geopolymer stone is then left in a closed plastic bag for 1 week. The structure of the stone is similar to that of Example 1: a clear distinction is made between angular grains, an amorphous phase consisting of cement and fines.
Exemple 3: Dans un gisement de granit fortement altéré où la kaolinisation très avancée donne lieu à une industrie de séparation du kaolin, on choisi une arène granitique qui contient moins de 10% en poids de kaolinite. Cette arène granitique est constituée de grains quartzeux libres, de grains feldspathiques libres, de mica muscovite libre et de kaolinite résiduelle. On fait un mélange contenant 500 parties de cette arène granitique avec 100 parties de ciment géopolymèrique ( ,Ca)-(poly(sialate-siloxo) et 30 parties d'eau. On fait durcir à 80°C pendant 2 heures et ensuite on démoule. La pierre est ensuite laissée dans un sac plastique fermé, pendant 1 semaine. On découpe à la scie diamantée. La structure de la pierre géopolymèrique est différente de celle des exemples 1 et 2: on obtient une structure cristalline extrêmement dense, chaque grain étant enrobé d'une fine couche amorphe de kaolinite transformée en tecto-alumino-silicate par géopolymérisation. La pierre géopolymèrique obtenue est du type arkose. Exemple 4:Example 3: In a highly altered granite deposit where very advanced kaolinization gives rise to a kaolin separation industry, a granite arena is chosen which contains less than 10% by weight of kaolinite. This granite arena consists of free quartz grains, free feldspathic grains, free muscovite mica and residual kaolinite. A mixture containing 500 parts of this granite arena is made with 100 parts of geopolymeric cement (, Ca) - (poly (sialate-siloxo) and 30 parts of water. It is hardened at 80 ° C. for 2 hours and then unmolded. The stone is then left in a closed plastic bag for 1 week, it is cut with a diamond saw The structure of the geopolymeric stone is different from that of examples 1 and 2: an extremely dense crystalline structure is obtained, each grain being coated with a thin amorphous layer of kaolinite transformed into tecto-alumino-silicate by geopolymerization The geopolymeric stone obtained is of the arkose type. Example 4:
On procède comme dans l'exemple 3, mais au lieu de prendre l'arène granitique on utilise le résidu d'extraction du kaolin. En effet, lorsque l'arène granitique est riche en kaolin (de l'ordre de 30% en poids par exemple), on extrait ce kaolin par décantation dans l'eau. Les parties lourdes restantes constituent une arène granitique résiduelle contenant au plus 2% en poids de kaolin. On utilise ce résidu comme dans l'exemple 3. La structure de la pierre est différente de celle des exemples 1 et 2 ; elle est similaire à celle de l'exemple 3; chaque grain est enrobé avec une très fine couche amorphe de liant géopolymèrique. La pierre obtenue est du type arkose. Pour fabriquer une pierre géopolymèrique en calcaire on choisira un calcaire à coquillage naturellement altéré. Par exemple pour réaliser un calcaire foraminifère du type nummulite, on fera durcir un mélange contenant 65 à 95% en poids de calcaire naturellement altéré, non broyé, constitué de tests libres et de sable calcaire à tests libres, avec 5 à 35 % en poids d'une résine géopolymèrique d'alumino-silicates de sodium, de potassium et de calcium générant, après durcissement, un liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo).The procedure is as in Example 3, but instead of taking the granite arena, the kaolin extraction residue is used. In fact, when the granite arena is rich in kaolin (of the order of 30% by weight for example), this kaolin is extracted by decantation in water. The remaining heavy parts constitute a residual granite arena containing at most 2% by weight of kaolin. This residue is used as in Example 3. The structure of the stone is different from that of Examples 1 and 2; it is similar to that of Example 3; each grain is coated with a very thin amorphous layer of geopolymeric binder. The resulting stone is of the arkose type. To make a limestone geopolymer stone, you will choose a naturally weathered shell limestone. For example, to make a foraminiferous limestone of the nummulite type, a mixture containing 65 to 95% by weight of naturally altered limestone, not ground, consisting of free tests and calcareous sand with free tests, with 5 to 35% by weight, will be hardened. a geopolymeric resin of sodium, potassium and calcium alumino-silicates generating, after hardening, a geopolymeric binder of the poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo) type.
Dans le cas des grés à texture fine, on choisira de préférence un gisement d'arène quartzique (ou de sable quartzique) très peu consolidé qui se désagrège aisément par simple pression. L'ajout du ciment géopolymèrique aboutit à la fabrication d'un grès à ciment siliceux ou plus spécialement d'un grès à ciment pellitique.In the case of fine-textured sandstones, a deposit of quartz arena (or quartz sand) that is not very consolidated is preferably chosen, which breaks up easily by simple pressure. The addition of geopolymeric cement results in the manufacture of a sandstone with siliceous cement or more especially of a sandstone with pellitic cement.
Les arènes détritiques et les roches détritiques très peu consolidées, par exemple de type basalte et autres roches plutoniques et ignées, permettent l'obtention de pierres naturelles imitant certaines roches métamorphiques.The detrital arenas and very poorly consolidated detrital rocks, for example of the basalt type and other plutonic and igneous rocks, make it possible to obtain natural stones imitating certain metamorphic rocks.
Les pierres géopolymèriques peuvent être utilisées comme revêtement décoratif ou de protection, en statuaire et autre objet décoratif. Dans la construction elles peuvent servir de revêtement extérieur, sous forme de carreaux, de blocs, de briques. On peut également mettre le mélange géopolymèrique en fond de moule et couler dessus soit du béton traditionnel à ciment Portland, soit un béton cellulaire, ou appliquer un bloc de béton dense ou cellulaire déjà durci. L'élément de liaison entre la couche de pierre géopolymèrique et l'âme en béton à ciment Portland dense ou cellulaire est le liant géopolymèrique. Exemple 5 :Geopolymeric stones can be used as decorative or protective coating, in statuary and other decorative object. In construction they can be used as exterior cladding, in the form of tiles, blocks, bricks. You can also put the geopolymeric mixture at the bottom of the mold and pour on it either traditional Portland cement concrete or aerated concrete, or apply a block of dense or cellular concrete already hardened. The connecting element between the geopolymeric stone layer and the core of dense or cellular Portland cement concrete is the geopolymeric binder. Example 5:
Le mélange géopolymèrique d'un des exemples précédents 1 à 4 est versé progressivement dans un moule fait soit en plâtre, bois, métal, élastomère, plastique, ou autre, et tassé, vibré afin d'évacuer les bulles d'air. Sur la surface supérieure, où surnage le surplus de liant, est posé le bloc de béton cellulaire, propre et précédemment griffé pour une meilleure adhérence. On vibre et on tasse le tout, sans abîmer le bloc. Puis ont fait durcir la réaction géopolymèrique. Après démoulage, on sable ou on brosse avec une brosse métallique ou on passe le "chemin de fer", selon la finition désirée. Au besoin, et dans certaines conditions, on passera un produit anti-graffiti transparent. On obtient ainsi un bloc de pierre d'aspect naturel à l'extérieur et isolant à l'intérieur. Pour accélérer la prise, l'opération de pose du béton cellulaire sur le surplus de liant peut se faire à la sortie de l'autoclave, le bloc encore chaud.The geopolymeric mixture of one of the preceding examples 1 to 4 is gradually poured into a mold made either of plaster, wood, metal, elastomer, plastic, or other, and packed, vibrated in order to evacuate the air bubbles. On the upper surface, where the excess binder floats, is placed the block of cellular concrete, clean and previously scratched for better adhesion. We vibrate and we pack everything, without damaging the block. Then hardened the geopolymeric reaction. After demolding, sand or brush with a wire brush or pass the "railway", depending on the desired finish. If necessary, and under certain conditions, a transparent anti-graffiti product will be used. This gives a natural-looking stone block on the outside and insulating on the inside. To speed up setting, the operation of laying aerated concrete on the excess binder can be done at the exit of the autoclave, the block still hot.
Au lieu de bloc de béton denses ou de béton cellulaire, déjà durci, on peut aussi couler sur la surface du mélange géopolymèrique, du béton frais de ciment Portland ou un béton cellulaire prêt à l'expansion. Le durcissement de l'âme de béton en ciment Portland se fait dans les mêmes conditions que celui de la pierre géopolymèrique.Instead of a block of dense concrete or aerated concrete, already hardened, one can also pour on the surface of the geopolymeric mixture, fresh concrete of Portland cement or a cellular concrete ready for expansion. The hardening of the core of Portland cement concrete takes place under the same conditions as that of geopolymeric stone.
Par ailleurs, dans le but d'une meilleure intégration de la construction dans le cadre bâti local, sachant que l'on trouve des roches résiduelles ou des roches détriques dans presque toutes les régions, le choix se portera sur la plus proche d'aspect de l'architecture traditionnelle locale.In addition, with the aim of better integrating construction into the local built environment, knowing that there are residual rocks or quarry rocks in almost all regions, the choice will focus on the closest aspect of local traditional architecture.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux méthodes et aux pierres géopolymèriques qui viennent d'être décrites uniquement à titre d'exemple, sans sortir du cadre de l'invention. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art to the geopolymeric methods and stones which have just been described by way of example, without departing from the scope of the invention.

Claims

Revendications :Claims:
1) Pierre géopolymèrique pour la construction et la décoration, analogue d'aspect à de la pierre naturelle, caractérisée en ce qu'elle est constituée de : a) 65 à 95% en poids de roche résiduelle provenant d'une roche naturellement altérée et/ou de roche détritique provenant de l'érosion ; b) 5 à 35% en poids de liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo).1) Geopolymeric stone for construction and decoration, analogous in appearance to natural stone, characterized in that it consists of: a) 65 to 95% by weight of residual rock from a naturally weathered rock and / or detrital rock from erosion; b) 5 to 35% by weight of geopolymeric binder of the poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo) type.
2) Pierre géopolymèrique pour la construction et la décoration selon la revendication 1), caractérisée en ce qu'elle constitue le revêtement décoratif extérieur et/ou intérieur d'un bloc de béton à base de ciment Portland, et que la liaison entre l'âme en béton et la face en pierre géopolymèrique est réalisée par le dit liant géopolymèrique.2) Geopolymeric stone for construction and decoration according to claim 1), characterized in that it constitutes the exterior and / or interior decorative coating of a concrete block based on Portland cement, and that the connection between the concrete core and the geopolymeric stone face is produced by the so-called geopolymeric binder.
3) Pierre géopolymèrique pour la construction et la décoration selon la revendication 1 ), caractérisée en ce qu'elle constitue le revêtement décoratif extérieur et/ou intérieur d'un bloc de béton expansé (béton cellulaire), et que la liaison entre l'âme en béton cellulaire et la face en pierre géopolymèrique est réalisée par le dit liant géopolymèrique.3) Geopolymeric stone for construction and decoration according to claim 1), characterized in that it constitutes the exterior and / or interior decorative coating of a block of expanded concrete (aerated concrete), and that the connection between the cellular concrete core and the geopolymeric stone face is produced by the so-called geopolymeric binder.
4) Pierre géopolymèrique en grès, selon l'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, analogue aux roches naturelles appartenant à la classe des grès à ciment siliceux ou des grès à ciment pellitique, caractérisée en ce qu'elle est constituée de : a) 65 à 95% en poids d'arène (sable) quartziques et/ou feldspathiques ; b) 5 à 35% en poids de liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo).4) Geopolymeric stone in sandstone, according to any one of claims 1, 2 or 3, analogous to natural rocks belonging to the class of sandstones with siliceous cement or sandstones with pellitic cement, characterized in that it consists of: a) 65 to 95% by weight of quartz and / or feldspar arena (sand); b) 5 to 35% by weight of geopolymeric binder of the poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo) type.
5) Pierre géopolymèrique en calcaire à foraminifères, selon l 'une quelconque des revendications 1, 2 ou 3, analogue à la roche naturelle appartenant à la classe des calcaires à organismes, caractérisée en ce qu'elle est constituée de : a) 65 à 95% en poids d'un mélange de tests et de sable calcaire ; b) 5 à 35% en poids de liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo). 6) Pierre géopolymèrique en granit de type arkose, selon l'une quelconque des revendications 1 , 2 ou 3, analogue à la roche naturelle appartenant à la classe des arkoses, caractérisée en ce qu'elle est constituée de : a) 65 à 95% en poids d'arène granitique ; b) 5 à 35% en poids de liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo).5) limestone geopolymeric foraminifera according to any one of claims 1, 2 or 3, analogous to natural rock belonging to the class of limestones with organisms, characterized in that it consists of: a) 65 to 95% by weight of a mixture of tests and limestone sand; b) 5 to 35% by weight of geopolymeric binder of the poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo) type. 6) Geopolymeric granite stone of arkose type, according to any one of claims 1, 2 or 3, analogous to natural rock belonging to the class of arkoses, characterized in that it consists of: a) 65 to 95 % by weight of granite arena; b) 5 to 35% by weight of geopolymeric binder of the poly (sialate), poly (sialate-siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo) type.
7) Procédé de fabrication d'une pierre géopolymèrique selon la revendication 1), caractérisé en ce qu'on obtient cette pierre en faisant durcir un mélange géopolymèrique contenant : a) 65 à 95% en poids de roche résiduelle provenant d'une roche naturellement altérée et/ou de roche détritique provenant de l'érosion ; b) 5 à 35 % en poids d'une résine géopolymèrique d'alumino-silicates de sodium, de potassium et de calcium générant, après durcissement, un liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo).7) A method of manufacturing a geopolymeric stone according to claim 1), characterized in that this stone is obtained by hardening a geopolymeric mixture containing: a) 65 to 95% by weight of residual rock originating from a naturally occurring rock weathered and / or detrital rock from erosion; b) 5 to 35% by weight of a geopolymeric resin of sodium, potassium and calcium alumino-silicates generating, after hardening, a geopolymeric binder of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) type and / or poly (sialate-disiloxo).
8) Procédé de fabrication d'une pierre géopolymèrique en grès à ciment siliceux ou en grès à ciment pellitique, selon la revendication 4) et la revendication 7), caractérisé en ce qu'on obtient ces grès en faisant durcir un mélange géopolymèrique contenant : a) 65 à 95% en poids d'arène (sable) quartziques et/ou feldspathiques ; b) 5 à 35 % en poids d'une résine géopolymèrique d'alumino-silicates de sodium, de potassium et de calcium générant, après durcissement, un liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo).8) Method for manufacturing a geopolymer stone in sandstone with siliceous cement or in sandstone with pellitic cement, according to claim 4) and claim 7), characterized in that these sandstones are obtained by hardening a geopolymeric mixture containing: a) 65 to 95% by weight of quartz and / or feldspar arena (sand); b) 5 to 35% by weight of a geopolymeric resin of sodium, potassium and calcium alumino-silicates generating, after hardening, a geopolymeric binder of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) type and / or poly (sialate-disiloxo).
9) Procédé de fabrication d'une pierre géopolymèrique en calcaire selon la revendication 5) et la revendication 7), caractérisé en ce que lorsque le foraminifère est du type nummulite, on obtient cette pierre calcaire nummulitique en faisant durcir un mélange géopolymèrique contenant : a) 65 à 95% en poids de calcaire naturellement altéré, constitué - de tests libres9) Process for manufacturing a geopolymeric limestone according to claim 5) and claim 7), characterized in that when the foraminiferous is of the nummulite type, this nummulitic limestone is obtained by hardening a geopolymeric mixture containing: ) 65 to 95% by weight of naturally altered limestone, consisting of - free tests
- de sable calcaire à tests libres b) 5 à 35 % en poids d'une résine géopolymèrique d'alumino-silicates de sodium, de potassium et de calcium générant, après durcissement, un liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo).- limestone sand with free tests b) 5 to 35% by weight of a geopolymeric resin of sodium, potassium and calcium alumino-silicates generating, after hardening, a geopolymeric binder of poly (sialate), poly (sialate-siloxo) type and / or poly (sialate-disiloxo).
10) Procédé de fabrication d'une pierre géopolymèrique en granit de type arkose selon la revendication 6) et la revendication 7), caractérisé en ce qu'on obtient cette pierre granit arkose en faisant durcir un mélange géopolymèrique contenant : a) 65 à 95% en poids d'arène granitique naturellement altérée, constituée10) Process for manufacturing a geopolymeric granite stone of arkose type according to claim 6) and claim 7), characterized in that this arkose granite stone is obtained by hardening a geopolymeric mixture containing: a) 65 to 95 % by weight of naturally altered granite arena, consisting
- de grains quartzeux libres, - de grains feldspathiques libres,- free quartz grains, - free feldspathic grains,
- de mica (muscovite et/ou biotite) libre,- free mica (muscovite and / or biotite),
- de kaolinite résiduelle, b) 5 à 35 % en poids d'une résine géopolymèrique d'alumino-silicates de sodium, de potassium et de calcium générant, après durcissement, un liant géopolymèrique de type poly(sialate), poly(sialate-siloxo) et/ou poly(sialate-disiloxo).- residual kaolinite, b) 5 to 35% by weight of a geopolymeric resin of sodium, potassium and calcium alumino-silicates generating, after hardening, a geopolymeric binder of poly (sialate), poly (sialate-) type siloxo) and / or poly (sialate-disiloxo).
11) Procédé de fabrication d'une pierre géopolymèrique en granit de type arkose selon la revendication 10), caractérisé en ce que l'arène granitique est constituée du déchet résultant de l'extraction du kaolin, à partir des granités naturellement altérés.11) Process for manufacturing a geopolymeric granite stone of the arkose type according to claim 10), characterized in that the granite arena consists of waste resulting from the extraction of kaolin, from naturally altered granites.
12) Procédé de fabrication d'une pierre géopolymèrique pour la construction et la décoration selon la revendication 2) et la revendication 7), caractérisé en ce qu'on verse dans un moule le dit mélange géopolymèrique, puis on le tasse et vibre afin d'évacuer les bulles d'air, puis, sur la surface supérieure, où surnage le surplus de liant géopolymèrique, on verse du béton de ciment Portland. On vibre et l'on tasse et l'on fait durcir la réaction géopolymèrique.12) A method of manufacturing a geopolymeric stone for construction and decoration according to claim 2) and claim 7), characterized in that the said geopolymeric mixture is poured into a mold, then it is packed and vibrated in order to '' evacuate the air bubbles, then, on the upper surface, where the excess geopolymeric binder floats, Portland cement concrete is poured. We vibrate and pack and harden the geopolymeric reaction.
13) Procédé de fabrication d'une pierre géopolymèrique pour la construction et la décoration selon la revendication 3) et la revendication 7), caractérisé en ce qu'on verse dans un moule le dit mélange géopolymèrique, puis on le tasse et vibre afin d'évacuer les bulles d'air, puis, sur la surface supérieure, où surnage le surplus de liant géopolymèrique, on pose un bloc de béton cellulaire, propre et précédemment griffé pour une meilleure adhérence. On vibre et l'on tasse et l'on fait durcir la réaction géopolymèrique. 13) A method of manufacturing a geopolymeric stone for construction and decoration according to claim 3) and claim 7), characterized in that the said geopolymeric mixture is poured into a mold, then it is packed and vibrated in order to '' evacuate the air bubbles, then, on the upper surface, where the excess geopolymeric binder floats, a block of cellular concrete is laid, clean and previously scratched for better adhesion. We vibrate and pack and harden the geopolymeric reaction.
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