La présente invention concerne la synthèse industrielle des roches. Le terme de synthèse désigne ici l'opération physique qui consiste à combiner et à agglomérer, au moyen d'un liant constitué d'un minéral ou d'une combinaison de minéraux vitrifiables, des agrégats de un ou plusieurs minéraux granulaires ou non granulaires concassés entre eux, ou des agrégats de roches ignées ou métamorphiques ou de tout type de roches à un ou plusieurs minéraux granulaires ou non granulaires concassés, ou encore à combiner différents agrégats de roches ignées et/ou métamorphiques entre eux, afin d'obtenir des compositions de roches qui ne se rencontrent pas a priori dans la nature.

Elle concerne aussi un cas particulier de roche de synthèse qui est la restructuration des roches ignées, ou des roches métamorphiques d'origine ignée et plus particulièrement des roches de type granite. Ces roches restructurées portent le nom de roches ignées de synthèse, roches métamorphiques de synthèse et/ou granite de synthèse et la restructuration désigne l'opération physique qui consiste à agglomérer entre eux les agrégats d'une mme roche au moyen d'un liant qui est cette mme roche.

Etat de la technique Il est bien connu que les roches ignées, ainsi qu'une partie des roches métamorphiques ont une origine magmatique. Quand les magmas se refroidissent à l'air libre ils forment des roches de type volcanique ou effusif. Par contre, quand les magmas se refroidissent au sein de l'écorce terrestre, ils forment des roches de type plutonique ou intrusif. Selon C. E. Wegmann, la

plupart des roches plutoniques se forment dans les parties profondes de l'écorce terrestre au contact de roches préexistantes. Soumises à des pressions et des températures relativement élevées elles sont imprégnées d'une solution pegmatique. En refroidissant elles acquièrent les propriétés d'un migma et recristallisent sans passer par un état fondu. Ces roches que l'on appelle des métaplutons migmatiques ont une composition de type granitique ou dioritique. Le processus de recristallisation qui leur donne naissance prend le nom de granitisation.

Les géologues, les minéralogistes, les physiciens et les chimistes expérimentent depuis longtemps en laboratoire la reproduction des roches afin de comprendre les mécanismes qui sont à l'origine de leur constitution. Ces expérimentations essayent de reproduire les conditions extrmement complexes dans lesquelles ces roches se sont formées. Ces chercheurs ont les plus grandes difficultés à la réalisation de ces reproductions en raison des valeurs considérables à mettre en oeuvre, en principe sur une longue durée, tant au niveau de la température qui peut atteindre plusieurs milliers de degrés, qu'au niveau des pressions à appliquer simultanément et qui peuvent atteindre, voire dépasser, trois millions de bars. Ces valeurs considérables ne peuvent tre obtenues qu'en laboratoire et sont inapplicables industriellement, la difficulté la plus grande à surmonter étant la valeur temps. L'intért de ces recherches réside dans les enseignements importants qu'elles apportent à un grand nombre de métiers, tels la pétrochimie, la pétrographie, la géochimie, la géophysique, la géotechnique, la géologie appliquée et tous les métiers connexes. De mme l'étude des minéraux et les synthèses effectuées en laboratoire sous haute pression aident à comprendre le processus de formation des roches. Mais toutes ces recherches n'ont jamais eu pour finalité, ni permis, la synthèse industrielle de roches ou de pierres (ces deux termes sont, dans le cadre du présent exposé, considérés comme équivalents).

Les pierres naturelles exploitables, et particulièrement les granites, font partie des matières les plus communes de notre planète. Or, l'utilisation de ces pierres pour les industries du bâtiment, des travaux publics, de la décoration et du funéraire impose de nombreuses contraintes qui en font un matériau noble

et cher. L'extraction des blocs dans les carrières nécessite l'utilisation de matériels lourds et pose de nombreux problèmes de perte de matière due aux imperfections des roches. Le transport de ces blocs volumineux, d'un poids considérable, pose de nombreux problèmes de manutention, les usines de transformation se trouvant souvent à plusieurs centaines, voire plusieurs milliers de kilomètres des lieux d'extraction. Ensuite, le sciage des blocs en tranche nécessite l'utilisation d'imposantes scies diamantées multilames dont la pénétration dans les matières minérales les plus dures varie de 45 à 90 mm à l'heure. Le calibrage et le polissage des tranches nécessitent enfin l'utilisation de grands bancs de rectifiage et de polissage. Cet ensemble de contraintes, généralement très onéreux, fait de la pierre naturelle un produit de haut de gamme.

C'est pourquoi les industries du bâtiment, des travaux publics, de la décoration, du funéraire utilisent depuis longtemps des pierres artificielles ou reconstituées. Mais ces imitations sont toujours à base de liants hydrauliques, ou organiques ou encore d'un produit de réaction d'un liant minéral et d'un liant organique, et ne restituent que très mal la beauté des pierres et des roches naturelles qu'elles prétendent copier. Elles ont toutes pour point commun l'utilisation d'un liant opaque qui reste terne au polissage. Les liants hydrauliques ont un indice de réfraction de la lumière très faible au polissage, essentiellement en raison de leur opacité naturelle due aux matériaux argileux et calcaires réduits en poudre entrant dans leur composition. Les liants organiques et les liants produits de réaction d'un liant minéral et d'un liant organique restent ternes au polissage en raison des températures résultant du polissage des agrégats qui, malgré un refroidissement par eau, ont tendance à surchauffer les liants organiques. De plus pour des raisons de stabilité dimensionnelle et pour essayer d'améliorer les caractéristiques mécaniques, ces liants sont généralement chargés de fillers et/ou de charges microniques qui, comme dans les industries des peintures, les opacifient. En effet, mme les charges issues de pierres transparentes ou de pierres translucides ou de minéraux des groupes achromatiques ou alochromatiques deviennent blanches et opaques après avoir été réduites en poudre micronique. En conséquence,

aucune de ces reconstitutions ne rentre dans la définition des pierres de synthèse qui utilisent comme liant des minéraux ou des combinaisons de minéraux vitrifiables. C'est pourtant grâce à de tels liants que l'on peut espérer obtenir des pierres ayant un bel aspect naturel et pouvant devenir brillantes au polissage.

Dans un autre domaine, les vitrocéramistes utilisent la fusion de minéraux et fabriquent des matériaux à bon effet décoratif qui sont parfois utilisés à la place de pierres naturelles et qui cherchent parfois à en imiter certaines caractéristiques esthétiques. Mais les techniques de fabrication des vitrocérams sont très généralement des techniques issues directement de l'industrie du verre, consistant d'une manière générale à introduire et à disperser dans une masse vitreuse à très haute température des oxydes de titane ou des oxydes de zirconium ou encore des silicates de lithium qui favorisent la cristallisation partielle de la phase vitreuse, cette cristallisation se faisant sous forme de cristaux de taille micrométrique, ce qui empche en pratique l'obtention de surfaces polies brillantes. En outre la présence d'une quantité faible voire nulle d'agrégats dans la phase vitreuse conduit généralement à une apparence très différente de celle que l'on associe couramment à des pierres ou des roches.

Obiet de l'invention.

L'invention a pour objet la fabrication industrielle de pierres de synthèse, sous toutes formes et conformités utiles, et particulièrement sous forme de produits plats, en restituant au mieux les qualités techniques, physiques et esthétiques (notamment brillant des surfaces polies) que l'on attend classiquement des pierres ou roches, cette fabrication visant à restructurer des pierres naturelles, ou au contraire à créer de nouvelles pierres.

Elle a aussi pour objet la suppression d'un certain nombre d'opérations onéreuses dans les métiers de la pierre, et préférentiellement la suppression de l'extraction des blocs de matière minérale, la suppression du sciage de ces blocs en tranches, et la suppression du calibrage de ces tranches. Elle vise à cet effet, non seulement un procédé, mais aussi une pierre ainsi obtenue et une

installation adaptée à la mise en oeuvre ce procédé.

Présentation de l'invention L'invention propose à cet effet un procédé de fabrication de pierres de synthèse, voire de pierres restructurées, selon lequel : - on prépare un liant principalement constitué d'un ou plusieurs matériaux vitrifiables, - on prépare des agrégats de roches ou de minéraux avec une granulométrie telle que la proportion de grains de taille inférieure à un seuil d'au moins de l'ordre de 0.1 mm soit sensiblement nulle, - on met le liant en fusion et on le met en contact avec les agrégats, - on applique aux agrégats et au liant en fusion une compression propre à faire remplir par le liant en fusion les interstices entre les agrégats.

L'invention propose ainsi d'appliquer industriellement un procédé qui, bien que s'éloignant du processus naturel de granitisation, permet d'obtenir par mise en fusion du liant minéral et mise en contact avec des agrégats ayant une granulométrie contrôlée, puis par compression de l'ensemble, soit des roches et des pierres sensiblement identiques aux pierres naturelles, soit des compositions de roches qui ne se trouvent pas dans la nature. Il peut y avoir chauffage, ou non, des agrégats avant l'application de la compression (l'obtention de plaques de faible épaisseur a en effet pu tre réalisée en l'absence de chauffage, mme si un chauffage des agrégats peut paraître utile dans beaucoup de cas).

Dans la mesure où un tel procédé peut sembler présenter des similitudes avec un procédé de frittage, il convient de noter que le frittage a déjà été utilisé dans l'univers des céramiques et des vitrocéramiques. Mais les techniques de fabrication y sont radicalement différentes puisque le frittage s'applique en principe à des pièces moulées et que les matières vitrifiables utilisées sont mélangées à froid avec les autres constituants. De plus le frittage classique est généralement un mélange de grains homogènes, ce qui n'est a priori pas le cas dans la réalisation de pierres de synthèse ; en outre de tels grains homogènes ne sont généralement pas destinés à conserver leur

individualité après le frittage, ce qui n'est pas le cas des agrégats de la pierre de synthèse. En tout état de cause, jamais les céramistes ne se sont penchés réellement sur la fabrication des roches, bien qu'ils en connaissent toutes les bases techniques. Leurs recherches sont toutes axées sur une amélioration des performances mécaniques et physiques des céramiques. Ils ont réalisé un nombre très important de découvertes, que ce soit les cermets, les céramiques nouvelles, les céramiques composites, les céramiques supraconductrices. Ils sont devenus indispensables dans les industries de hautes technologies comme l'aéronautique, le spatial, le nucléaire, l'électronique, l'électrique, ou encore dans les domaines de la vie courante, robinetterie, électroménager, etc.... mais jamais ils ne se sont vraiment impliqués dans le monde de la pierre.

On peut noter également que la fusion des minéraux est depuis longtemps maîtrisée dans divers domaines, ne serait-ce que dans l'industrie du verre, du four verrier, ou de la céramique. On peut noter aussi que l'industrie de la céramique et bien d'autres industries utilisent depuis longtemps la compression isostatique par cylindrage. Pour autant aucune de ces industries n'a cherché ni réussi à reproduire ou à créer des roches ou des pierres industriellement.

L'invention propose également une pierre comportant des agrégats minéraux compressés de tel sorte qu'ils soient tous en contact les uns les autres, et agglomérés entre eux par un liant en phase vitreuse. Les agrégats ont une granulométrie telle que la proportion d'agrégats de taille inférieure à un seuil d'au moins de l'ordre 0.1 mm est sensiblement nulle et la proportion massique de liant est d'au plus 36,34%.

En effet, mme lorsque l'invention est mise en oeuvre pour obtenir des pierres restructurées, visant à reproduire au mieux une pierre naturelle, la pierre obtenue par l'invention est identifiable, notamment en raison de la granulométrie des agrégats qui est dépourvue de fines particules, en combinaison avec une phase vitreuse qui représente au plus de l'ordre d'un tiers de l'ensemble.

L'invention propose en outre, pour la mise en oeuvre du procédé selon un mode particulier, une installation comportant :

un support sensiblement plan, un dispositif de dépose d'agrégats adapté à déposer une couche d'agrégats sur le support, - un dispositif de chauffage et de dépose de liants adapté à déposer une lame de liant en fusion en contact avec la couche d'agrégats, - un dispositif de compression disposé en aval des dispositifs de dépose d'agrégats et de dépose de liant, ici constitué de cylindres, adapté à compresser la couche d'agrégats et la lame de liant en fusion en sorte de rapprocher les agrégats les uns des autres de tel sorte qu'ils soient en contact étroit les uns les autres et forcer le liant à remplir les espaces entre les agrégats.

Une telle installation permet la fabrication en continu des pierres de synthèse à partir desquelles divers produits peuvent ensuite tre obtenus, et tout particulièrement la fabrication en continu de plaques en roches ignées de synthèse,'en roches métamorphiques de synthèse d'origine ignée et plus particulièrement en granites de synthèse. Cette installation met en oeuvre un mode de compression grâce auquel l'agglomération des agrégats et minéraux peut tre réglée à volonté en fonction de la dureté des matériaux utilisés et en fonction de l'épaisseur recherchée. En pratique, cette installation permet de fabriquer notamment des produits se présentant sous la forme de feuilles ou de plaques ayant une épaisseur comprise entre 5 mm et 100 mm ou davantage et une largeur comprise entre 10 mm et 3000 mm ou davantage. Elle permet aussi de fabriquer en continu des carreaux et pavés de toutes formes ou encore certains profilés.

D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, éventuellement combinées, sont commentées ci-dessous.

* les agrégats ou grains ont un facteur de forme qui rentre préférentiellement dans le rapport 1 sur 1, ou 1 sur 2.

* les agrégats sont de préférence sélectionnés suivant une coupe granulométrique prédéterminée dont l'ordre de grandeur significatif se trouve dans le rapport de 1 à 15 ; en raison du seuil de taille en dessous duquel la proportion des agrégats est sensiblement nulle, la courbe granulométrique est

une courbe granulométrique tronquée qui ne prend en compte qu'une partie d'une courbe granulométrique normale. Les grains ou agrégats éliminés dans la courbe granulométrique classique sont de préférence les grains faisant partie des sables fins (de 0,315 mm à 0,125 mm), les grains faisant partie des sables très fins (de 0,125 mm à 0,05 mm) et des fines ou silts (de 0,05 mm à 0,005 mm). Aucune fine et aucun agrégat inférieur à la granulométrie normalisé 0,315 mm/tamis n° 23 ne rentre dans la sélection granulométrique. II est en effet essentiel de laisser un pourcentage de vide entre les agrégats et que ces vides soient continus et intercommunicants les uns par rapport aux autres afin que le minéral en fusion puisse au moment de la compression, de préférence isostatique ou isodynamique, fuser et s'infiltrer dans les vides intercommunicants entre agrégats. Le pourcentage de vide intercommunicant est au maximum égale à 36,34 %, de préférence inférieur à 20%, voire 15%, et avantageusement égal à 12% du volume du solide à réaliser.

Préférentiellement, 90% de la courbe granulométrique se trouve comprise entre la granulomètrie 0,63 mm (tamis n° 29) et la granulométrie 10 mm (tamis n° 41).

Les agrégats et les minéraux rentrant dans la composition auront été préalablement lavés et séchés afin d'tre débarrassés de toutes fines et de tous corps étrangers. La taille de l'agrégat le plus gros et la courbe granulométrique qui en découle sera fonction de l'effet esthétique recherché et de l'épaisseur de la roche à réaliser. Toutes les courbes granulométriques tronquées sont réalisables. Il est mme possible de n'utiliser qu'une seule granulométrie, le pourcentage de vides (avoisinant dans ce cas là au maximum 36,34%) étant comblé par le minéral en fusion faisant office de liant. Dans ce cas, il est préférable de ne pas dépasser une taille d'agrégats supérieure à 8mm.

Préférentiellement, la taille de l'agrégat le plus gros doit tre, au maximum, égale à la moitié de l'épaisseur de la plaque à réaliser.

Les agrégats rentrant dans la sélection peuvent tre indifféremment des agrégats de n'importe qu'elle roche, d'une roche ignée et/ou métamorphique, ou d'un minéral concassé et/ou granulaire, ou encore d'une association de roches, de roches ignées entre elles et/ou métamorphiques, ou

d'une association de minéraux concassés et/ou granulaires, ou enfin d'une association d'une ou plusieurs roches et/ou roches ignées et/ou métamorphiques avec un ou plusieurs minéraux concassés et/ou granulaires.

Dans le cas d'une restructuration d'une roche ignée ou métamorphique, les agrégats utilisés sont des agrégats issus de cette mme roche.

* Le volume de liant en fusion utilisé dans la composition correspond au rapport exprimé en pourcentage du volume des vides Vv au volume total des agrégats compressés Vac sans liant : Volume de liant en fusion = Volume des vides Vv Volume total des agrégats compressés Vac Le pourcentage de liant en fusion (exprimé en volume) par rapport au mélange total du solide agrégats/liant compressé peut tre compris entre 3% et 36,34 % du volume. Lorsqu'il est utilisé des agrégats d'une seule granulométrie, et qu'ils sont vibrés avant compression, le pourcentage de liant en fusion rentrant dans la composition est de préférence compris entre 26 % et 36,34 %.

Lorsque l'on utilise des agrégats suivant une courbe granulométrique étalée (mais tronquée comme indiqué ci-dessus), le pourcentage de liant en fusion rentrant en composition par rapport au mélange total agrégats/liant est avantageusement compris entre 3% et 26%. Préférentiellement le pourcentage de liant en fusion rentrant en composition par rapport au mélange total agrégats/liant est compris entre 15 et 20%, avantageusement compris entre 10% et 14%.

* Les agrégats sont avantageusement portés à une température comprise entre 600°C et 1000°C dans le cas d'utilisation d'un liant mis en fusion sans addition de fondants et à une température comprise entre 300°C à 600°C dans le cas d'utilisation d'un liant minéral en fusion additionné de fondants, par exemple d'alcalis et en particulier de sulfates ou de carbonates de sodium et/ou de sulfates ou de carbonates de potassium. Le traitement thermique portant les agrégats à haute température est préférentiellement réalisé au moyen d'un four rotatif à traitement thermique, mais il peut tre réalisé au moyen de n'importe quel type de four et/ou au moyen de n'importe quel traitement thermique.

II a pu tre constaté que pour la réalisation de plaques égales ou inférieures à 20 mm les agrégats peuvent tre utilisés à température ambiante, plus ou moins 20°C, mais que dans ce cas il est recommandé d'utiliser un liant minéral en fusion à très haute température, supérieure à 900°C, additionné d'alcalis qui ont la faculté d'abaisser le taux de viscosité du liant en fusion.

* Selon un aspect important de l'invention, le liant est un minéral, ou une combinaison de minéraux, mis en fusion, avant la compression, qui au refroidissement se vitrifie et devient donc en principe brillant au polissage. De manière avantageuse, le minéral mis en fusion peut tre un minéral qui, lors de la vitrification, devient transparent, tel l'adulaire qui est une variété d'orthose. Le minéral mis en fusion peut tre une silice, une variété de silice un mélange de silice, ou un silicate, une variété de silicate ou un mélange de silicates. Le minéral mis en fusion peut tre aussi un feldspath potassique, tel l'orthose, la sanidine, la microcline, l'anorthose, ou tout autre feldspath potassique, mais il peut tre encore un mélange des différents minéraux formant la famille des feldspaths potassiques. II peut tre un feldspath calco-sodique, ou plagioclase, tel l'albite, l'anorthite, l'oligoclase, l'andésine, la labradorite, la bytownite, ou tout autre feldspath calco-sodique, mais il peut tre aussi un mélange des différents minéraux formant la famille des feldspaths calco-sodiques. Il peut tre un feldspath barytique, tel le celsian, l'hyalophane, ou tout autre feldspath barytique, mais il peut tre aussi un mélange des différents minéraux formant la famille des feldspaths barytiques. Il peut tre un mélange de différents feldspaths. Il peut tre un quartz ou une variété de quartz. Il peut tre de l'obsidienne, de la tectite, du fulgurite ou toute variété ou tout mélange de verre volcanique ou encore il peut tre une roche pyroclastique. Il peut tre un verre industriel de type silico-sodo-calcique, de type silico-boro-calcique, il peut tre un verre au lithium, au titane, au plomb, à la potasse, il peut tre un verre dont l'un des constituants est de l'alumine AL203 de l'oxyde d'antimoine, il peut tre n'importe quel type de verre industriel et/ou non industriel, qu'il soit chargé ou non, coloré ou non. Il peut tre n'importe quel mélange de verre industriel ou non industriel. Il peut tre enfin tout type et tout mélange de déchets de verre ou tout type et tout mélange de verre recyclé. Il peut tre n'importe quel minéral

mis en fusion ou n'importe quelle combinaison de minéraux mis en fusion qui, au refroidissement, se vitrifie. Le minéral ou la combinaison de minéraux mis en fusion qui, au moment de la vitrification, deviennent de transparent à translucide, peut tre chargé (e) de un ou plusieurs oxydes minéraux ou métalliques afin d'en modifier la couleur et/ou la structure physique tout en conservant les caractéristiques de brillance au polissage : par exemple il peut tre chargé d'un oxyde de tantale ou d'un oxyde de thorium qui ont la propriété d'augmenter considérablement l'indice de réfraction, ou d'un oxyde de plomb qui possède la faculté de donner un aspect extrmement brillant et limpide au polissage. Il peut tre aussi chargé de toutes charges changeant les propriétés physiques et/ou optiques du liant, par exemple, des sels de cobalt qui colorent le liant en bleu, des sels de fer et de chrome qui le colorent en vert, des sels de nickel qui le colorent en gris, des sels de cadmium ou de sélénium qui le colorent en rouge ou orange, des sels d'or qui le colorent en couleur rubis, ou encore il peut tre chargé de charges luminescentes, phosphorescentes, thermoluminescentes ou photochromiques en additionnant à un liant transparent ou translucide de minuscules grains de chlorure ou de bromure d'argent. Dans le cas particulier d'une restructuration d'une roche ignée ou métamorphique de synthèse on utilise de préférence comme liant cette mme roche mise en fusion, ou encore avantageusement le minéral utilisé comme liant est le constituant fondamental majoritaire de cette roche ignée ou métamorphique. Enfin de manière avantageuse, afin d'accélérer le processus de fusion, on peut additionner au mélange vitrifiable du calcin ou du groisil.

* Le procédé comporte avantageusement une étape selon laquelle une lame de liant en fusion (procédé de fabrication du verre laminé en coulée continue, ou procédé de fabrication du verre étiré procédé Pittsburgh ou procédé Libbey-Owens, ou tout type de procédé de verre à vitre) est déposé sur les agrégats chauds avant compression. Dans ce cas, les agrégats peuvent tre déposés sur un support défilant ou, en variante, ce support est fixe tandis que, notamment, les éléments assurant la compression sont mobiles par rapport au support.

* La compression est avantageusement une compression

isostatique ou isodynamique appliquée sur la, ou les couches d'agrégats chauds et de minéral en fusion ou sur le mélange minéral en fusion/agrégats.

De manière préférée l'agglomération du mélange est réalisée au moyen d'un cylindrage sur support de plaque avec cylindre de contre appui, le mélange ou les couches étant déposées sur le support de plaque. La force exercée par le cylindre ou le galet de grande dimension supérieur sur la ou les couches agrégats/minéral, ou agrégats/minéral/agrégats, en fusion, ou sur le mélange agrégats/minéral en fusion, supportée par le support de plaque a une valeur déterminée, par exemple 50 tonnes. Cette force est en pratique réglée en fonction de la dureté des minéraux rentrant dans la composition, certains minéraux risquant d'tre réduits en poudre si la force exercée par le cylindre de compression sur les agrégats ou le mélange est trop forte. D'autres minéraux au contraire supportant de très fortes pressions. L'agglomération peut tre aussi réalisée par compression isodynamique entre deux rouleaux, ou entre deux galets de grandes dimensions, de type cylindrage/laminage. Dans ce cas, la ou les couches agrégats/minéral en fusion ou le mélange est déposé sur le tablier du cylindre inférieur. L'agglomération peut tre enfin réalisée au moyen d'une puissante presse.

* Lorsqu'on utilise la technique par couches successives alternées (au moins au nombre de 2 couches d'agrégats), par exemple agrégats/lame de liant en fusion/agrégats, il est possible de réaliser des plaques armées en incorporant entre deux couches un grillage ou un treillis de fil métallique ou encore des fibres ou des fils métalliques mis en tensions. On peut noter qu'il est possible d'introduire entre deux couches d'agrégats des fibres de verre et/ou des fibres céramiques ou toutes fibres ou fils renforçant la structure.

Il mérite d'tre noté que la réalisation des pierres de synthèse selon l'invention permet d'obtenir industriellement des pierres ayant des caractéristiques techniques et physiques très proches des pierres naturelles.

Elle permet de créer des roches qui ne se rencontrent pas dans la nature en mélangeant les agrégats de deux ou plusieurs roches ignées et/ou métamorphiques et/ou sédimentaires. Elle permet aussi de créer de nouvelles roches à base d'agrégats de roches ignées et/ou métamorphiques et/ou

sédimentaires mélangés à un ou plusieurs minéraux granulaires ou non granulaires concassés ou encore de nouvelles roches à base d'un ou plusieurs minéraux granulaires ou non granulaires concassés. Elle permet encore de réaliser des roches à base de sable de rivière ou de mer (sables très gros à moyens ou de 2mm à 0,25 mm) exempts de fines ou encore à base de minéraux sous forme granulaire à l'état naturel. Elle permet enfin de réaliser tous les motifs décoratifs que l'on peut imaginer, que ces motifs soient répétitifs ou aléatoires, en juxtaposant deux ou plusieurs zones de minéraux ou de mélanges de minéraux d'origines différentes, ou encore en associant les agrégats de roches ignées et/ou métamorphiques et/ou sédimentaires les uns aux autres, ou en associant un ou plusieurs types d'agrégats de roches ignées et/ou métamorphiques et/ou sédimentaires à un ou plusieurs minéraux granulaires ou non granulaires concassés, ou encore en associant un ou plusieurs minéraux granulaires ou non granulaires concassés entre eux.

On peut noter également, selon un aspect particulièrement intéressant de l'invention, que les propriétés optiques des roches de synthèses obtenues sont extrmement proches, voire identiques aux propriétés optiques des roches ignées et métamorphiques d'origine naturelle. En effet, mme si le minéral ou la combinaison de minéraux servant de liant dans la structuration d'une roche perd son état cristallin, il conserve en se vitrifiant au refroidissement une partie de ses propriétés optiques d'origine. De plus, et préférentiellement, lorsque le liant minéral est choisi dans la gamme des minéraux qui, au refroidissement, se vitrifient en devenant transparents, il laisse pénétrer la lumière à l'intérieur de la pierre restructurée de synthèse. La lumière peut ainsi se diffuser à l'intérieur des agrégats constitués de minéraux transparents à translucides et translucides à opaques sans tre stoppée par un liant opaque laissant aux minéraux toutes leurs propriétés optiques de réfraction, de biréfringence, de polarisation, d'effet de relief, d'éclat, de couleur, de transparence, etc.... Cet effet optique, que seul l'invention permet de reproduire, est pourtant une des particularités primordiales de la beauté des pierres naturelles polies d'origine ignée et particulièrement des granites.

On peut mentionner aussi, selon l'invention, que le cas particulier de la

restructuration des roches ignées et/ou métamorphiques permet d'obtenir industriellement et en continu des pierres ayant pratiquement les mmes caractéristiques techniques, physiques, chimiques, optiques et esthétiques que les pierres naturelles d'origine. Les performances mécaniques des pierres obtenues sont identiques à celles des roches ignées ou métamorphiques naturelles, voire supérieures, car ces pierres sont exemptes de micro- fissuration du fait d'une compression constante.

L'invention permet de reproduire de façon industrielle toutes les roches ignées, ou métamorphiques granulaires dont les familles de feldspaths font partie des constituants fondamentaux, que ce soit les familles de feldspaths alcalins ou les familles de feldspaths plagioclases, dit feldspaths calco- sodiques, des feldspaths potassiques ou encore des feldspaths barytiques. Elle permet aussi de reproduire les roches ignées dont les constituants fondamentaux sont les feldspathoïdes, les micas, les amphiboles, les proxènes, l'olivine et mme le verre volcanique.

Les différents types de roches ignées reproductibles sont notamment : - dans les familles des granites : les granites dit normaux, les granites alcalins et hyperalcalins, les leucogranites, les granites charnockitiques, les adamellites, les trondhjemites, les microgranites anciennement appelés porphyres, les granophyres, les pegmatites, les alites, les lamprophyres, les greisens, la luxulliante, et toutes les roches de la famille des granites.

- dans les familles des diorites : les diorites, les tonalites, les hornblendites, les diorites orbiculaires difficilement réalisables en fonction de la position des minéraux, les anorthosites, et la plumasite, et toutes les roches de la famille des diorites.

- dans les familles des gabbros et des roches intrusives basiques et ultrabasiques : les gabbros stricto sensu, les norites, l'euphotide, les dolérites, les anorthosites, les pyroxénites, les peridotites, les dunites, les picrites, les biotites, les péridotites micacées, les kimberlites, les pyroxènes à biotite, les éclogites, et les serpentinites, et toutes les roches de la famille des gabbros et des roches intrusives basiques et ultra-basiques.

-dans les familles des syénites : les syénites riches en sodium, les albites, la larvikite, la shonkinite, les monzonites, les syénites à feldspathoïdes, la borolanite, la malignite, la foyaïte, la moriupolite, la monmouthite, les syénites à cancrinite, les syénites à zircon, les syénites à eudialite, les syénites à sodalite, les syénites à analcime, les syénites à corindon, et toutes les roches de la famille des syénites.

- dans les familles des roches intrusives alcalines, calco-alcalines, basiques et ultra-basiques : la kentalénite, l'essexite, les théralites, les téschénites, l'urtite, les ijolites, la melteigite, les férgusites, la missourite et les limburgites et toutes les roches de la famille des roches intrusives alcalines, calco-alcalines, basiques et ultra-basiques.

- dans les familles des lamprophyres : citons la minette, la vogesite, l'alnoïte, la monchiquite, les kersantites, les spessarites, les camptonites et toutes les roches de la famille des lamprophyres.

- toutes les roches de la famille des porphyres quartzifères et leurs sous-composants.

- toutes les roches de la famille des roches à phénocristaux de quartz et leurs sous-composants.

- toutes les roches de la famille des andésites et leurs sous- composants.

- toutes les roches de la famille des basaltes et leurs sous- composants.

- toutes les roches de la famille des trachytes et des phonolites et leurs sous-composants - toutes les roches de la famille des trachy-andésites et des trachy- basaltes et leurs sous-composants.

- toutes les roches de la famille des roches basiques et ultrabasiques à feldspathoïdes et leurs sous-composants.

- toutes les roches de la famille des roches pyroclastiques et leurs sous-composants.

Les différents types de roches métamorphiques reproductibles sont notamment les roches qui dérivent du métamorphisme de roches ignées, tel les

schistes cristallins ou orthoschistes, les gneiss ou orthogneiss, les amphibolites provenant du métamorphismes des roches ignées et pyroclastiques basiques, les éclogites, les granulites et les quartzites.

Il est à noter que l'utilisation comme agrégats de déchets de carrière et comme liant de verres recyclés ménage les réserves de pierres naturelles et rend ainsi le procédé suivant l'invention pertinent du point de vue écologique.

Les pierres de synthèse réalisées selon le procédé de l'invention sont apparues présenter typiquement les caractéristiques techniques suivantes : - Résistance à la rupture en flexion traction pour un produit non armé : 10-20 MPa.

- Résistance à la compression : 150 à 200 MPa.

- Dureté selon Mohs égale à la dureté des agrégats utilisés.

- Absorption d'humidité inférieure à 0,5% en 48h.

- Résistance au gel au moins égale à 100 cycles.

Description Liste des figures Des objets, caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit, donnée à titre d'exemples illustratifs non limitatifs, en regard des dessins annexés sur lesquels : - Les figures 1 et 1 bis sont des vues schématiques en élévation d'une partie de l'installation - La figure 2 est une vue schématique en élévation d'une seconde partie de l'installation.

- La figure 3 est une vue schématique en coupe transversale de l'ensemble de compression.

- La figure 4 est une vue en coupe d'une roche ignée intrusive- Gabro à amphibole- (P) Plagioclases maclé de type Labradorite- (H) Hornblende verte. (taille des minéraux non respectées-représentation théorique) - La figure 5 est une vue en coupe d'une roche ignée effusive- Roche Pyroclastique-Tuf basaltique-Minéraux de la famille des zéolites (Z)

baignant dans une masse vitreuse (V). (taille des minéraux non respectées- représentation théorique) - La figure 6 est une vue en coupe d'une roche de synthèse selon l'invention, agrégats compressés liés par un liant vitrifié (la partie noire représentant le liant vitrifié, la partie blanche les agrégats). (taille des agrégats non respectées-représentation théorique) Le monde concerné par l'invention est le monde des métiers de la pierre. Les hommes de ces métiers maîtrisent parfaitement les techniques d'extraction, de découpe, de calibrage et de polissage des pierres. Les recherches et innovations qu'ils entreprennent vont dans le sens d'une amélioration de ces techniques. En amont de leur métier, les géologues et les minéralogistes reproduisent en laboratoire les minéraux, les roches, ou certains phénomènes naturels, tels que la déformation des roches, la sédimentation ou l'intrusion magmatique. Ces recherches ont pour finalité l'étude des mécanismes de formation des roches afin d'en déterminer les lois constitutives.

Ces lois permettent ultérieurement de mieux définir les lieux des recherches minières et pétrolières. En aval des métiers de la pierre, les fabricants de carrelages et de matériaux de bâtiments essayent de reproduire les pierres naturelles. Ces pâles tentatives d'imitation et la complexité des travaux de laboratoire des géologues et minéralogistes confortent les hommes des métiers de la pierre dans l'idée qu'il n'est pas possible de restructurer industriellement une roche naturelle ou de réaliser industriellement une roche de synthèse.

Premier exemple de réalisation de pierres de synthèse L'installation des figures 1 à 3 comporte principalement : - un support sensiblement plan, - un dispositif de dépose d'agrégats adapté à déposer une couche d'agrégats sur le support, - un dispositif de chauffage et de dépose de liants adapté à déposer une lame de liant en fusion en contact avec la couche d'agrégats, - un dispositif de compression disposé en aval des dispositifs de dépose d'agrégats et de dépose de liants, ici constitué de cylindres, adapté à

compresser la couche d'agrégats et la lame de liant en fusion en sorte de rapprocher les agrégats les uns des autres et forcer le liant à remplir les espaces entre les agrégats.

Les agrégats et les minéraux sont sélectionnés et stockés par granulométrie dans des silos verticaux 23, ici en ligne. Les sorties 24 respectives des silos 23 surplombent chacun l'orifice d'entrée d'un dispositif de pesage 25 qui est propre à admettre à intervalle de temps régulier des quantités d'agrégats déterminés, grâce à deux balances.

Les agrégats sont évacués alternativement des plateaux des balances et tombent dans une trémie 26 qui se déverse sur une bande continue 10 qui se déverse sur un élévateur 11 qui achemine les agrégats vers un mélangeur 34.

Chaque silo 23 délivre simultanément sur la bande continue 10 la quantité d'agrégats correspondant à la coupe granulométrique prédéterminée.

La sortie 35 du mélangeur 34 surplombe l'entrée 43 d'un four rotatif à combustible gazeux 42. Le four rotatif, légèrement incliné par rapport à l'horizontal, possède en plus petit les caractéristiques classiques des fours utilisés dans l'industrie cimentière. Il élève la température des agrégats issus du mélangeur à une température déterminée, par exemple 650°C.

En sortie du four rotatif 42 les agrégats tombent dans l'orifice d'entrée 50 d'un dispositif de pesage calorifugé 51. Le dit dispositif est propre à admettre, à intervalles de temps réguliers, des poids prédéterminés d'agrégats, grâce à deux balances. Chaque balance décharge la quantité d'agrégats prédéterminés dans deux becs 53/54. Ces deux becs situés à la sortie du dispositif de pesage alimentent, en agrégats chauds, respectivement des trémies identiques 60 et 61 situées dans une enceinte calorifugée 59. Chaque trémie de distribution 60 et 61 s'abouche par son bord supérieur 62 à l'orifice inférieur 55 de sortie des becs 53 et 54.

A l'intérieur de chaque trémie, un dispositif de répartition permet de répartir également les agrégats sur toute la largeur de la trémie. Les trémies de distribution 60 et 61 positionnées au-dessus d'un train de plaques support 70 vont repartir les agrégats de façon uniforme et régulière sur la largeur des plaques 71 du train de plaques qui peut tre de l'ordre de 3 mètres. Chaque

trémie est verticale.

La partie intérieure basse de la paroi 63 de la trémie, côté aval, ménage avec la face supérieure 72 de la plaque 71 un orifice rectangulaire de la largeur de la trémie, favorablement d'une hauteur de 15 cm. Les trois autres cotés de la trémie 64-65- (66 non représenté) descendent, jusqu'au train de plaques pour la première trémie 60, et jusqu'à la lame de liant en fusion pour la deuxième trémie 61, confirmant la sortie des agrégats vers la compression.

La sortie de l'orifice de chaque trémie 60 et 61 est contrôlée par un cylindre motorisé 83 et 84 dont la surface externe 85 et 86 est sensiblement tangente à la paroi antérieure du coté 63 de la trémie. La motorisation du cylindre est réglée de façon que la surface externe du cylindre 85 et 86 ait une vitesse de défilement synchrone à la vitesse de défilement de la surface externe 92 du cylindre de compression 90 et de la surface externe 93 de son cylindre de contre appui 91 et de la vitesse de défilement du train de plaques support 70. Favorablement la vitesse de défilement est calée sur une vitesse de 3 mètres linéaires minute.

Les cylindres 83 et 84 sont réglables en hauteur permettant de délivrer sur le train de plaques, pour la première trémie 60, et sur le liant en fusion pour la deuxième trémie 61, des quantités d'agrégats prédéterminés. Favorablement la quantité d'agrégats délivrée par la première trémie sur le support de plaque correspond à 200% de la quantité d'agrégats délivrée par la seconde trémie.

Le train de plaques 70, bien connu dans l'état de la technique, supportant les agrégats, est constitué par la juxtaposition d'une succession de plaques 71 rectangulaires, d'une largeur de 3 mètres et d'une longueur pouvant tre de 7,22 mètres. Le train de plaques 71 est entraîné vers la compression au moyen de deux groupes de deux moteurs 88 et 89 situés en amont et en aval de l'enceinte chauffée 59, sur lesquels des couples de pignons engrènent sur deux crémaillères 73 situées sous les plaques.

A l'amont de la première trémie 60, le train de plaques 70 pénètre dans l'enceinte chauffée et calorifugée 59. Dans cette enceinte sont placés la première trémie 60, une calandreuse 143, la deuxième trémie 61 et le groupe de cylindrage 95, composé des cylindres 90 et 91.

En amont de cette calandreuse, et suivant les techniques bien connues de la fabrication du verre laminé, les minéraux vitrifiables servant de liant sont stockés dans des silos (non représentés). Les minéraux, ou mélange vitrifiable, ont préalablement été concassés de manière à obtenir une granulométrie fine comprise entre 0,1 et 0,6 millimètres. Les sorties (non représentées) respectives des silos surplombent l'orifice d'entrée d'un dispositif de pesage (non représenté). Le dit dispositif de pesage est propre à admettre, à intervalle de temps régulier, des poids déterminés. Grâce à deux balances, la poudre minérale tombe dans une trémie (non'représentée) qui se déverse sur une bande continue qui alimente une trémie (non représentée), située au dessus de la zone de fusion, à l'entrée d'un four à bassin 142 à combustible gazeux.

Comme dans l'industrie du verre le minéral ou les minéraux sont fondus à une température comprise entre 1300 et 1800°C. Des agents d'affinage sont introduits dans le bain surchauffé afin d'en abaisser la viscosité.

Ces agents d'affinage peuvent tre des nitrates, des sulfates et des oxydes.

Des stabilisants, tel la chaux et la dolomite sont utilisés comme stabilisateur sur le mélange.

A l'opposé de la trémie se trouve, en sortie du four à bassin, la calandreuse 143. Le four à bassin et la calandreuse possèdent, en plus petit, les caractéristiques classiques des fours à bassin et des calandreuses utilisés dans l'industrie du verre, bien qu'il s'agisse d'une application nouvelle et d'un domaine bien différent.

Le silo délivre sur la bande continue la quantité de poudre minérale correspondant à la quantité prédéterminée du minéral en fusion en sortie de calandreuse. La calandreuse a une largeur légèrement inférieure à la largeur des plaques supports. Elle est munie de deux cylindres de mme dimension 144/145, motorisés, réglables en hauteur qui permettent de calibrer l'épaisseur de la lame de liant en fusion. L'axe du cylindre supérieur est légèrement désaxé vers l'extérieur de la calandreuse par rapport à l'axe du cylindre inférieur.

La calandreuse déroule un ruban calibré ou une lame du minéral ou des minéraux mis en fusion sur la première couche d'agrégats issue de la

trémie 60. La deuxième trémie 61 dépose sur la lame de liant minéral une seconde couche d'agrégats d'une épaisseur prédéterminée. La couche d'agrégats/liant/agrégats progresse à la vitesse des plaques 71 qui la supportent. Celles-ci sont entraînées par les deux groupes moteurs 88/89 vers le groupe de compactage.

Le groupe de cylindrage/compactage comprend un cylindre supérieur 90 et un cylindre inférieur 91 de contre appui. Le groupe cylindre est constitué d'un bâti 95 sur lequel l'axe 96 du cylindre inférieur de contre appui vient se positionner.

Le cylindre de contre appui sert de support au train de plaques 70 qui passe au travers du groupe de compactage. Deux roues dentées 101/102, situées de part et d'autre de l'axe 96 du cylindre de contre appui, engrènent avec deux moteurs. La motorisation du cylindre de contre appui 91 est réglée de façon que la face externe du cylindre 93 ait une vitesse synchrone à la vitesse de défilement du train de plaques supports.

Le cylindre supérieur est supporté par un équipage mobile 98 porté par deux glissières qui prennent appui sur le bâti fixe 95. L'axe du cylindre 97 vient se positionner sur l'équipage mobile 98. L'équipage mobile permet de régler à volonté le cylindre de compression 90 en le rapprochant ou en l'éloignant des plaques supports 71 pour permettre de faire varier l'intervalle. Le dispositif permettant le réglage en hauteur du cylindre 90 est constitué par deux vis sans fin 99 et 100 situées de part et d'autre du cylindre. Les deux vis sans fin, maintenues par le bâti fixe 95 permettent de faire coulisser l'équipage mobile 98 sur les glissières. La force exercée par le cylindre sur le mélange agrégats/liant/agrégats est exercée au moyen de deux vérins hydrauliques 105 et 106 positionnés de part et d'autre du cylindre 90 sur l'axe 97 du cylindre et sur le bâti fixe 95 du groupe de cylindrage. La force est réglée sur une valeur déterminée, par exemple 50 tonnes, ce qui correspond à plus d'une tonne au centimètre carré. Deux roues dentées 103 et 104, situées de part et d'autre de l'axe du cylindre de compression 97 engrènent avec deux moteurs. La vitesse du moteur est réglée de façon que la surface externe du cylindre 92 ait une vitesse de défilement synchrone à la vitesse de défilement des plaques support

71.

A la verticale de l'axe droit et à la verticale de l'axe gauche du cylindre de compression 90 et du cylindre de contre appui 91 deux galets 121 et 122 (voir figure 3) sensiblement tangents aux bords latéraux droit et gauche des plaques support 70 maintiennent nets les bords droit et gauche des couches agrégats/liant en fusion/agrégats en cours de compression. Les galets 121 et 122 sont entraînés par frottement sur les faces latérales droite et gauche des plaques supports 70 et sur les faces latérales droite et gauche de la face externe 92 du cylindre de compression 90.

Les galets sont interchangeables permettant de réaliser différentes épaisseurs de produits. Ils sont aussi chemisables afin de pouvoir imprimer sur la tranche de la pierre de synthèse en cour de compression un motif ou un profil linéaire.

L'ensemble plaque support/couche à compacter traverse le groupe de cylindrage sous l'effet combiné de l'entraînement du train de plaque et sous l'effet de l'entraînement provenant de la rotation des cylindres 90 et 91. Au moment du compactage, les agrégats en foisonnement sont fortement compressés et agglomérés. Simultanément le minéral servant de liant, qui se présente sous une forme visqueuse et fluide, fuse et s'infiltre entre les interstices et les vides intercommunicants entre agrégats. Le liant, tout en chassant l'air, est lui-mme violemment comprimé entre les agrégats, créant ainsi une liaison adhérente sur le pourtour de chaque agrégat et entre chaque agrégat, formant ainsi une conglomération massique. La pierre ainsi réalisée est mise à sa densité maximale. Ce processus de fabrication, bien qu'éloigné du processus naturel, se rapproche de la théorie de la granitisation de C. E.

Wegmann selon laquelle des roches préexistantes soumises à des pressions et des températures élevées sont imprégnées d'une solution pegmatique.

En sortie de compression la couche de pierre ainsi compactée et cylindrée traverse un tunnel de refroidissement (non représenté). Le refroidissement est effectué de façon uniforme sur toute la largeur et sur toute l'épaisseur du ruban de telle sorte que le refroidissement se réalise avec un gradient de température linéaire compris entre 3 et 12°C/mn. Une fois la

température de 350°C atteinte, le refroidissement (non représenté) jusqu'à température ambiante peut tre réalisé, toujours uniformément, au moyen d'air comprimé froid ou réfrigéré.

La pierre durcie sort du tunnel de refroidissement sous la forme d'une bande dure et rigide. La face supérieure de la plaque est aspirée contre un appareil à dépression d'air qui détache le ruban de pierre de la plaque support de 5/10ème de millimètre.

La plaque support est entraînée par des galets tournant à une vitesse supérieure à la vitesse de défilement du train de plaques (non représenté). Elle se détache du train de plaques et va se positionner sur une table élévatrice qui s'abaisse et qui renvoie rapidement la plaque en début de chaîne (non représenté). La plaque évolue d'aval en amont sur un chemin de galets situé sous la chaîne de fabrication (figure 2). La plaque est refroidie par eau, séchée par air et renvoyée en début de chaîne ou elle s'accole et se positionne au train de plaque grâce à ses ergots (non représenté).

Le ruban de pierre continue son chemin sur un chemin de galets en direction de l'aire de découpe et de l'aire de polissage.

L'ensemble des cylindres utilisés dans l'installation sont refroidis au moyen d'un circuit d'eau froide passant par l'axe de chaque cylindre. Des vibreurs peuvent tre placés sur les trémies 60/61 afin de favoriser un meilleur placement des grains sur les plaques support 70. Le train de plaques peut passer sur des vibreurs, situés sous le train de plaques entre les trémies 60/61 et entre la trémie 61 et le groupe de compactage 95 afin de favoriser une nouvelle fois le positionnement des grains sur les plaques. II est à noter que l'intensité vibratoire appliquée sur les plaques est de faible intensité afin de ne pas déstructurer le travail de positionnement des grains effectué au niveau des trémies 60/61.

En fonction des minéraux utilisés, et dans le cas où des microfissures apparaîtraient lors du refroidissement celles-ci peuvent tre supprimées par un recuit de surface à une température comprise entre 450°C et 550°C.

De manière préférée, deux groupes cylindres de pré-compactage sont positionnés dans l'enceinte chauffée 59, entre la première trémie 60 et la

calandreuse 143 pour le premier groupe cylindre de pré-compactage 196, et entre la calandreuse 143 et le cylindre de compression 90 pour le deuxième groupe cylindre de pré-compactage 197. Le groupe cylindre de pré-compactage comprend un cylindre supérieur 201 et un cylindre inférieur 202 supportés par un bâti. Le cylindre inférieur sert de contre-appui aux plaques du train de plaques qui passent au travers du groupe de pré-compactage. Le cylindre supérieur du groupe de pré-compactage est réglable en hauteur. Les deux cylindres du groupe sont motorisés et réglés de façon que la surface externe des cylindres 203/204 ait une vitesse de défilement synchrone à la vitesse de défilement de la surface externe du cylindre de compactage 90. Le deuxième groupe de pré-compactage est identique au premier groupe. Les groupes de pré-compactage sont utilisés dans le cas de l'utilisation d'agrégats de forte granulométrie afin de provoquer un réarrangement des agrégats.

Il est à noter que le mode de réalisation agrégats en bi-couche avec lame de minéral en fusion intermédiaire est le mode de réalisation le plus favorable à une bonne répartition du minéral en fusion, mais le mode de réalisation peut tre aussi uni-couche d'agrégats avec dépôt de lame de minéral en fusion et compression isostatique, comme il peut tre en cas d'épaisseur importante en tri-couche avec deux lames de liant en fusion intermédiaire.

Selon une variante de ce premier mode de réalisation de pierres de synthèse, le cylindre supérieur 90 du groupe de cylindrage compactage est chemisé de telle sorte qu'il imprime, sur la partie supérieure de la bande de pierre en cours de structuration les motifs en creux ou en relief de la chemise.

Ces motifs peuvent tre décoratifs comme ils peuvent tre la prédécoupe du ruban de pierre en plaques ou encore ils peuvent tre la prédécoupe ou la découpe du ruban en n'importe quelle forme ou encore en carreaux de toutes formes ou dimensions, ou enfin de pavés ou de certain profilés.

Selon une seconde variante de ce premier mode de réalisation, les moules sont supportés par le train de plaques support 70.

Second exemple de réalisation Selon un deuxième mode de réalisation, le train de plaques est supprimé au profit de deux bandes sans fin en métal, situées de part et d'autre, en amont et en aval, du groupe de compactage qui est lui mme composé de deux cylindres de compactage de mme taille. Les agrégats issus des trémies 60 et 61 ainsi que le minéral en fusion issu de la calandreuse 143 sont déposés sur la bande sans fin qui emmène le mélange vers le groupe de compactage.

L'ensemble compacté est emmené sur une autre bande sans fin vers le tunnel de refroidissement.

Troisième exemple de réalisation Selon un troisième mode de réalisation, les agrégats à haute température sont enrobés par un liant minéral en fusion au moyen d'une pulvérisation, dans un four rotatif par exemple. Le temps de passage dans le four à traitement thermique est calculé de telle sorte que le liant minéral en fusion pulvérisé sur la partie externe de l'agrégat reste en état de fusion jusqu'au moment de la compression. La sortie du four rotatif surplombe directement la trémie de distribution 61 qui se trouve dans l'enceinte calorifugée 59 et qui répartit de façon uniforme les agrégats sur le train de plaques 70. La trémie de distribution est placée le plus près possible du groupe de compactage 95, de telle sorte qu'entre la sortie du four rotatif et le groupe de cylindrage/compactage les agrégats ne subissent pas une chute de température violente et que le liant soit toujours en état de fusion lorsqu'il atteint le groupe de compactage. Au moment du passage dans le groupe de compactage de la plaque support et des agrégats enrobés du liant en état de fusion, ces derniers en état de foisonnement sont compressés et agglomérés de sorte que les agrégats soient violemment mis en contact les uns les autres, repoussant dans les interstices le liant enrobant les agrégats.

En sortie de compression la couche de pierre ainsi compactée et cylindrée traverse un tunnel de refroidissement. Comme dans la description précédente, le ruban de pierre mis à sa densité maximale fournit des panneaux terminés par simple découpage. Les plaques supports sont refroidies par eau,

séchées par jet d'air et renvoyées en début de chaîne pour tre réintégrées au train de plaques.

Exemples de pierres de synthèse En volume, le pourcentage d'agrégats ou de minéraux rentrant en composition est compris entre 63,66% et 97 %. Le pourcentage en volume de liant minéral vitrifiable rentrant en composition est compris entre 3% et 36,34 %.

A titre d'exemple nous donnerons deux réalisations ayant pour finalité la réalisation d'un granite bleu du Brésil dit"Bleu de Bahia".

-"Bleu de Bahia"de synthèse réalisé uniquement à base d'agrégats de la pierre d'origine. Agrégats provenant du Brésil.

Courbe granulométrique répondant à la granulométrie moyenne normalisée.

No de tamis 0 des grains en mm En % des grains En % de la composition 38 5/10 13,73 12,09 35 2,5/5 17,67 15,53 32 1,25/2, 5 37,08 32,64 29 0,63/1, 25 24,80 21,83 26 0,315/0, 63 6,72 5,91 Liant minéral 12 % - Pierre de synthèse réalisée à base d'agrégats de sodalite (origine Brésil), de quartz blanc laiteux (origine France) et de granit noir du cap (origine Afrique du Sud) et ayant un aspect très proche d'un granite bleu, dit"Bleu de Bahia".

Courbe granulométrique répondant à la granulométrie moyenne normalisée.

N° tamis 0 grains/mm % des grains % des grains % des grains % composition Sodalite Quartz blanc Granit Noir 38 5/10 3,20 10,53 12,09 35 2,5/5 6,22 11,45 15,53 32 1,25/2, 5 5,04 22,04 32,64 29 0,63/1, 25 16,80 6,22 1,78 21,83 26 0,315/0, 63 2,48 4,24 5,91 Liant minéral 11, 98%-Sels de cobalt 0,2 % Différence entre pierres ou roches naturelles et pierres ou roches de synthèse selon l'invention A) Différence entre pierres ou roches naturelles et pierres ou roches de synthèse Les pierres de synthèse sont facilement différentiables des pierres naturelles car elles utilisent des combinaisons de minéraux ou d'agrégats qui ne se rencontrent pas dans la nature.

B) Différence entre roches ignées et métamorphiques d'origine ignée naturelles et pierres et roches ignées et métamorphiques d'origine ignée de synthèse.

II est nettement plus difficile de réaliser à l'oeil nu une différentiation nette et précise entre une pierre naturelle et une roche ignée ou métamorphique de synthèse. Pour autant, cette différence est parfaitement visible au microscope électronique. En effet, les minéraux ou les agrégats des pierres de synthèse qui ont été violemment compressés les uns contre les autres sont toujours en contact les uns les autres et toujours liés les uns aux autres par une solution vitreuse, ou, si l'on a rajouté dans le liant du lithium ou des oxydes de titane ou encore de zirconium par exemple, par une solution qui a cristallisé sous forme micrométrique. Or, ces deux formes de roches ne se rencontrent pas dans la nature, ni pour les roches ignées intrusives, ni pour les roches métamorphiques d'origine ignée, ni pour les roches effusives. Les minéraux, de structure cristalline, constitutifs des roches intrusives naturelles ne

sont jamais liés entre eux par une solution vitreuse constituée d'un minéral ou d'une combinaison de minéraux, ni par une solution qui a cristallisé sous forme micrométrique. Lorsque les roches intrusives plutoniques, comme l'affirme C. E.

Wegmann, se forment dans les parties profondes de l'écorce terrestre au contact de roches préexistantes et sont imprégnées d'une solution pegmatique (essentiellement formée par des silicates), cette solution, ou la combinaison de minéraux formant cette solution, s'est totalement cristallisée en raison des températures d'origine, des pressions et du temps de refroidissement des roches. Il en est de mme pour les roches formées au stade pneumatolytique et au stade hydrothermal. Pour les autres roches intrusives, le refroidissement des magmas s'effectuant sur des périodes immenses tous les minéraux constituant du magma d'origine ont le temps de cristalliser totalement (en fonction de l'espace disponible laissé par les premiers minéraux à avoir cristallisé). Seule les felsites, qui sont des roches cryptocristalines ou aphanitiques et qui sont des roches intermédiaires entre les roches intrusives et les roches effusives), et qui sont des roches éffusives qui ont refroidi lentement, possèdent une structure cristalline constituée de microcristaux, ce qui les rapproche des pierres de synthèses dont on a fait cristalliser le liant sous forme micrométrique par apport de lithium ou d'oxyde de titane ou de zirconium. Pour autant ces roches ne peuvent tre confondues avec les roches de synthèse car c'est la totalité de la roche (des felsites) qui possède ce type de structure constituée de microcristaux ce qui n'est jamais le cas d'une roche de synthèse ou seul le liant, soit un volume inférieur à 36,34% peut avoir cristallisé sous forme micrométrique dans le cas d'ajout d'oxydes de titane ou de zirconium dans le liant. Dans tous les autres cas le liant des pierres de synthèses se présente en phase amorphe (phase vitreuse). Donc, inversement aux pierres de synthèse, les minéraux des roches intrusives naturelles ne sont pas liés les uns aux autres par une solution vitreuse (phase amorphe), ni par une solution qui a cristallisé sous forme micrométrique.

Enfin, il est extrmement simple d'identifier une pierre de synthèse au microscope quand le liant est un verre industriel, ou un verre de récupération, ou encore en cas d'utilisation d'un minéral ou d'une combinaison de minéraux

en phase amorphe devenant totalement transparent au refroidissement.

C) Différence entre pierres et roches effusives ou pyroclastiques naturelles et pierres et roches de synthèse.

Les roches effusives sont théoriquement beaucoup plus difficiles à différentier dans la mesure où les constituants magmatiques à l'état liquide des roches effusives se refroidissent brusquement au moment de l'éruption volcanique en laissant échapper une partie de leurs éléments volatils en raison de la brusque chute de pression. La partie du magma à l'état liquide se fige sous forme de verre volcanique ou parfois sous forme de cristaux microscopiques. Pour autant les minéraux et/ou les agrégats constituant la partie solide des roches effusives baignent dans une solution vitreuse sans tre compressés les uns contre les autres comme dans les roches de synthèse. Ces minéraux et/ou ces agrégats généralement formés par les débris des roches encaissantes de la cheminée volcanique (brèches volcaniques) ou encore constitués par des fragments de roches antérieurs à l'explosion volcanique (tufs volcaniques) sont particulièrement hétérogènes du point de vue granulométrique à l'inverse des pierres de synthèses qui utilisent des minéraux ou des agrégats suivant une coupe granulométrique tronquée prédéterminée et dont la courbe granulométrique n'inclue aucun agrégats ou minéraux inférieurs à la granulométrie 0,315 mm. Donc, inversement aux roches de synthèse, les minéraux et les agrégats constitutifs des roches effusives naturelles ne sont jamais compressés les uns contre les autres et sont totalement hétérogènes du point de vue granulométrique. Enfin, inversement aux roches de synthèse, les minéraux des roches effusives sont souvent associés à des débris de verre volcanique allongés et filiformes ou associés à des verres volcanique sous forme de gouttes. Ces fragments de verre volcanique étant souvent poreux du fait de la démixtion de la phase gazeuse dissoute dans le verre. Enfin pour des raisons essentiellement esthétiques, les pierres effusives étant généralement très sombres, sont rarement utilisées dans les industries du bâtiment, des travaux publics, de la décoration, du funéraire, si ce n'est localement.

La Pierre de synthèse peut, après refroidissement, tre façonnée suivant toutes les techniques de façonnage de la pierre ou du verre.

La pierre de synthèse peut tre bombée par la technique de ramollissement à chaud utilisée dans l'industrie du verre.

Enfin la pierre de synthèse, après découpe, peut tre trempée pour renforcer la résistance du produit, (les pierres de synthèse armées ne peuvent tre trempées). Favorablement la trempe est appliquée sur les pierres de synthèse utilisant un liant silico-boro-calcique ou un liant comportant du lithium ou du titane. La pierre de synthèse, découpée et façonnée à la forme désirée, est acheminée jusqu'au four de trempe, puis chauffée électriquement ou au gaz à une température de 700° Celtius. La trempe peut tre réalisée par tout procédé vertical ou horizontal. Préférentiellement le procédé de trempe est un procédé thermique, le procédé de trempe chimique par immersion dans un bain de sels fondu ayant tendance à modifier la couleur de certains minéraux.

La pierre de synthèse peut tre aussi durcie par procédé de semi- trempage.

L'invention peut tre réalisée suivant tous types de procédé qui appliquent les processus suivants : - Utilisation, pour lier des agrégats entre eux, d'un liant minéral formé d'un ou plusieurs minéraux qui se vitrifient au refroidissement, ou qui cristallisent sous forme micrométrique.

- Mise en fusion du liant minéral avant la compression agrégats/ liant.

- Préparation du produit avant compression, soit par enrobage des agrégats par le liant en fusion, soit par dépôt d'une lame de liant (procédé de fabrication du verre laminé en coulée continue, ou procédé de fabrication du verre étiré, ou procédé Pittsburgh ou procédé Libbey-Owens, ou tout type de procédé de verre à vitre) sur les agrégats ou entre deux couches d'agrégats, soit par dépôt des agrégats sur une lame de liant.

- Compression de la préparation réalisée, notamment, soit au moyen d'un cylindrage sur support de plaque, soit entre deux cylindres ou galets, soit par compression isostatique ou par compression isodynamique, soit au moyen d'une presse ou enfin par n'importe quel autre moyen de compression.

La pierre réalisée a de préférence les caractéristiques suivantes : - Agrégats minéraux entre 63,66 % et 97 % de la pierre de synthèse.

- Liant vitrifié en phase amorphe ou liant se présentant sous forme de microcristaux entre 3% et 36,34% de la pierre de synthèse.

- Liant qui devient brillant au polissage.

- Granulométrie des agrégats d'un ordre de grandeur significatif de 1 à 15.

-Granulométrie tronquée avec aucune fine et aucun grain inférieur à 0,315 mm.

Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution décrits qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées selon l'esprit de l'invention.

Selon des dispositions avantageuses de cette invention : le liant et les agrégats sont issus d'une mme roche naturelle, ignée ou métamorphique, on dépose, entre deux couches d'agrégats, une armature formée de fibres et/ou de fils indépendants ou entrelacés, et la pierre obtenue contient dans sa masse une armature formée de fibres et/ou de fils indépendants ou entrelacés, . la force appliquée aux agrégats et au liant en fusion pour sa compression est comprise entre 10 et 200 tonnes, . le seuil de taille en dessous duquel la proportion d'agrégats est sensiblement nulle est de l'ordre de 0.3 mm, la proportion de liant est sensiblement comprise entre 10% et 20%, eau moins 90% des agrégats ont des tailles comprises dans un rapport d'au plus 1 à 15, le dispositif de dépose d'agrégats est en mouvement relatif vis-à-vis du support, le dispositif de chauffage et de dépose des liants est en mouvement relatif vis-à-vis du support, dans le mme sens que le dispositif de dépose des agrégats.