CHAPITRE 7 – LA MISE EN FORME DU VERRE
279
Au cours des années trente, les travaux de Bernard Long à la Compagnie de Saint-Gobain démontrèrent la possibilité d’obtenir des blocs de
verre mousse à porosité fermée et uniforme en chauffant à 850 °C environ
un mélange d’un verre en poudre et d’un agent d’expansion comme le
charbon ou le calcaire. À haute température le charbon réagit avec le sulfate présent dans le verre pour produire CO 2 , CO, SO 2 et H 2 S. Le calcaire
quant à lui donne CO 2 en se décomposant. Le produit de verre expansé
est blanc avec le calcaire et noir avec le charbon.
Depuis les premières études, d’autres agents d’expansion ont été expérimentés, notamment divers composés carbonés et divers réducteurs. Un
facteur important du procédé est la température à laquelle le mélange est
porté. Elle doit être assez élevée pour permettre aux grains de verre de
s’agglomérer par frittage. Les gaz produits engendrent des bulles. Il en
résulte un gonflement du mélange.
On n’est jamais parvenu à obtenir un verre mousse de qualité convenable en provoquant un bullage dans un verre fondu. La porosité n’est
pas régulière et les pores ne sont pas suffisamment isolés les uns des
autres.
Actuellement la société Pittsburgh-Corning produit industriellement
des dalles isolantes de verre expansé appelées « foam-glass ». La composition du verre utilisé est sodocalcique avec une forte teneur en sulfate.
Le verre est broyé à 50 μm et mélangé à un agent d’expansion finement
divisé comme le noir de carbone. Le mélange est placé dans des moules
plats en acier dont le couvercle peut se soulever pour ne pas limiter
l’expansion. Le traitement thermique s’effectue dans un four tunnel
chauffé électriquement. Après démoulage, les blocs de verre expansé doivent subir une recuisson longue, car le produit est très peu conducteur
de la chaleur.
Les propriétés les plus remarquables du verre expansé sont sa faible
masse volumique (environ 120 kg.m
–3 ), sa faible conductibilité thermique
(0,04 W.m
–1 .K
–1 ) et son étanchéité à la vapeur d’eau. Il est particulièrement utilisé pour les dalles et cloisons isolantes des chambres froides.
Il y a une dizaine d’années, on s’est rendu compte que la production
de verre expansé est une intéressante possibilité pour réutiliser le verre
de récupération. Dans ce dessein, un procédé spécial a été mis en œuvre
pour produire dans un four tournant des boulets ou des billes de verre
expansé. Sous cette forme, le verre expansé peut entrer dans la composition de béton isolant. Disposées en couches sous une chape de ciment,
les billes de verre expansé servent à constituer des planchers légers. Par
la technique du lit fluidisé, on obtient des billes de très petit diamètre qui
peuvent servir à alléger des polymères.
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Au cours des années trente, les travaux de Bernard Long à la Compagnie de Saint-Gobain démontrèrent la possibilité d’obtenir des blocs de
verre mousse à porosité fermée et uniforme en chauffant à 850 °C environ
un mélange d’un verre en poudre et d’un agent d’expansion comme le
charbon ou le calcaire. À haute température le charbon réagit avec le sulfate présent dans le verre pour produire CO 2 , CO, SO 2 et H 2 S. Le calcaire
quant à lui donne CO 2 en se décomposant. Le produit de verre expansé
est blanc avec le calcaire et noir avec le charbon.
Depuis les premières études, d’autres agents d’expansion ont été expérimentés, notamment divers composés carbonés et divers réducteurs. Un
facteur important du procédé est la température à laquelle le mélange est
porté. Elle doit être assez élevée pour permettre aux grains de verre de
s’agglomérer par frittage. Les gaz produits engendrent des bulles. Il en
résulte un gonflement du mélange.
On n’est jamais parvenu à obtenir un verre mousse de qualité convenable en provoquant un bullage dans un verre fondu. La porosité n’est
pas régulière et les pores ne sont pas suffisamment isolés les uns des
autres.
Actuellement la société Pittsburgh-Corning produit industriellement
des dalles isolantes de verre expansé appelées « foam-glass ». La composition du verre utilisé est sodocalcique avec une forte teneur en sulfate.
Le verre est broyé à 50 μm et mélangé à un agent d’expansion finement
divisé comme le noir de carbone. Le mélange est placé dans des moules
plats en acier dont le couvercle peut se soulever pour ne pas limiter
l’expansion. Le traitement thermique s’effectue dans un four tunnel
chauffé électriquement. Après démoulage, les blocs de verre expansé doivent subir une recuisson longue, car le produit est très peu conducteur
de la chaleur.
Les propriétés les plus remarquables du verre expansé sont sa faible
masse volumique (environ 120 kg.m
–3 ), sa faible conductibilité thermique
(0,04 W.m
–1 .K
–1 ) et son étanchéité à la vapeur d’eau. Il est particulièrement utilisé pour les dalles et cloisons isolantes des chambres froides.
Il y a une dizaine d’années, on s’est rendu compte que la production
de verre expansé est une intéressante possibilité pour réutiliser le verre
de récupération. Dans ce dessein, un procédé spécial a été mis en œuvre
pour produire dans un four tournant des boulets ou des billes de verre
expansé. Sous cette forme, le verre expansé peut entrer dans la composition de béton isolant. Disposées en couches sous une chape de ciment,
les billes de verre expansé servent à constituer des planchers légers. Par
la technique du lit fluidisé, on obtient des billes de très petit diamètre qui
peuvent servir à alléger des polymères.