Brevet FR2063987A1 — publié le 19710716

La présente invention a pour objets des procédés d'asseeblage d'él8mtnts de construction au moyen de joints collés, ainsi que de nouveaux liants et des dispositifs pour la mise en oeuvre de ces procédés Les procédés suivant ltinvention concernent l'assemblage d'éléments de construction tels que, par exemple, des corps creux en céramique ou en agglomérés de béton ou même des corps pleins tels que des pierres taillées, cet assemblage pouvant avoir lieu soit sur un chantier de construction de maçonneries, soit sur un chantier de préfabrication de panneaux. Dans les procédés de construction classiques, l'assemblage des éléments est réalisé au moyen d'un liant hydraulique qui est généralement un mortier de ciment, ctest-à-dire une pâte constituée de ciment et de sable mélangés avec de l'eau. Une telle pâte est appliquée sons forme d'une couche d'une certaine épaisseur répandue entre les éléments juxtaposés. Il a été déjà proposé de remplacer cette couche de mortier de ciment par une couche plus mince divan adhésif mais, dans ce cas, comme les adhésifs connus sont beaucoup plus onéreux que les mortiers de ciment, afin que le prix de revient reste dans des limites raisonnables, il faut que la couche d'adhésif soit très mince ce qui exige des éléments ayant des surfaces en contact bien dressées d'où un prix de revient des éléments plus élevé. La présente invention a pour objets des procédés d'assemblage d'éléments de construction par joints collés, lesquels joints sont constitués par des cordons séparés d'un liant ayant un pouvoir adhésif élevé. De préférence ces cordons ont une section transversale sensiblement circulaire ou ovoide et seront désignés,par la suite, du terme de boudins. Ces cordons sont obtenus par extrusion à travers des filières de liants appropriés, lesquels ont une consistance pâteuse, de telle sorte qu'ils punissent être modelés sous forme de tels boudins. Les avantages d'un tel procédé sont multiples. Sur le plan de la qualité des constructions, on obtient des panneaux ayant nn pouvoir d'isolation thermique et phonique très amélioré par rapport aux constructions réalisées avec des joints au mortier de ciment. En effet, du fait que les cordons de liant sont séparés, le liant ne constitue pas de ponts thermiques entre les deux faces des panneaux. Un mur en briques creuses ayant une épaisseur de 30 cm construit suivant le procédé de l'invention a un coefficient E de transmission calorifique par unité de surface et par degré d'écart entre les deux faces égal à 0,8 alors qu'il est de l'ordre de 1,1 à 1,2 lorsque les joints sont faits au mortier de ciment. Cette amélioration d'isolation thermique est obtenue tout en conservant le même volant thermique puisque la masse des éléments qui constituent les murs reste sensiblement la même. Sur le plan de la mise en oeuvre pratique, le procédé suivant l'invention présente également des avantages importants. Du fait que le liant est appliqué en cordons séparés ayant la forme de boudins d'une certaine épaisseur, comme cela a déjà été exposé, cette épaisseur permet de compenser les défauts de parallélisme des surfaces en contact de deux éléments superposés et de staccomoder des matériaux de construction classiques, tels que, par exemple, les briques ou les parpaings en aggloméré de béton. Les quantités de liants mises en oeuvre suivant l'invention sont très inférieures, dans le rapport de 1 à 50, aux quantités de mortier de ciment utilisées dans la construction classique. Ceci entraîne une organisation de chantier tout à fait différente en supprimant pratiquement les nombreux ustensiles utilisés sur les chantiers classiques pour la mise en oeuvre du ciment tels que les bétonnières, les brouettes ou autres transporteurs, les baquets individuels, les truelles etc... Dans un chantier suivant l'invention, le liant est préparé dans un malaxeur où il est mélangé à de l'eau punis transvasé dans des récipients sous pression à partir desquels il est extrudé sous forme de boudins.Sur chantier, les récipients sous pression peuvent être des récipients individuels portatifs, par exemple des récipients à dos, ce qui supprime toute manipulation intermédiaire du liant entre le malaxeur et l'application d'où un chantier beaucoup plus propre en meme temps qu'un gain de temps considérable dans l'application du liant et finalement une economie importante bien que le prix de lgunité de poids du liant employé soit supérieur au prix de l'unité de poids des mortiers de ciment. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le liant qui est employé de préférence pour la mise en oeuvre du procédé, est un mélange pulvérulent contenant d'une part du ciment et d'autre part une résine acrylique, c'est-à-dire un ester de l'acide acrylique qui polymérise sous forme de polyesters. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le liant employé contient en outre des protéines. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le liant employé, que leon désigne ci-après du nom de colle-ciment on de ciment adhésif, est un mélange pulvérulent contenant a) du ciment en proportion comprise entre 45 % et 55 % du poids du mélange sec b) une charge minérale, par exemple du sable, en proportion comprise entre 38 ffi et 50 ffi du poids du mélange sec c) une résine acrylique en proportion comprise entre 4 et 10 Cjot du poids du mélange sec. d) une protéine purifiée en proportion comprise entre 0,5 ffi et 2 % du poids du mélange sec. Suivant une autre earactéristique de 11 invention, le ciment contenu dans le mélange pulvérulent est un mélange de ciment ordinaire ou ciment Portland et de ciment alumineux ou ciment fondu dont le constituant essentiel est l'aluminate dicalcique, la proportion de ciment fondu étant comprise entre 4 et 9 % du poids de mélange sec. A titre d'exemple, sans caractère limitatif, nous donnons ci-après la composition préférentielle d'une colle-ciment pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention. Ciment ordinaire dit super blanc" : 44 % Ciment fondu: 6 k Sable : 38 ffi Résine acrylique - 10 % Protéines purifiées : 2 % Les propriétés de cette colle-ciment sont les suivantes résistance à la traction : 39 'kg/em2 résistance à la flexion : 18 Kg/cm2 résistance à la compression : 410 Kg/cm2 Adhérence : 46 Kg/cm2 Tous ces essais ont été effectués a 200C et dans une atmosphère dont le coefficient hygrométrique était de 65 k. Ils ont été effectués suivant les normes d'essai La mesure sur des cubes de 75 mm de côté, immergés totalement dans l'eau, puis séchés en surface avec un linge, de la quantité d'eau absorbée a donné après 10 minutes d'immersion 1 % et après 24 heures d'immersion 45 %. Les mélanges pulvérulents qui viennent d'être décrits sont transformés en liant pâteux, par malaxage, avant l'emploi, avec de l'eau, à raison dgun volume d'eau pour trois volumes de mélange pulvérulent. La durée pendant laquelle la colle malaxée peut être conservée en récipient fermé est dsenviron 5 heures, soit une demi journée de travail ce qui est un avantage important par rapport aux gâchées de ciment qui font prise beaucoup plus vite. A l'air libre, il reste plastique pendant 2 heures. Ce liant peut être employé aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur, la température agissant uniquement sur-le temps de prise définitive. Une élévation de température accélère la polymérisation de la résine et donc la prise du liant. Il est donc possible d'accélérer le séchage des panneaux préfabriqués en étuve. La température de l'étuve ne doit pas dépasser 800. En plus des avantages déjà énumérés concernant le procédé d'assemblage suivant l'invention, l'utilisation d'un liant ayant un pouvoir adhésif tels que l'un de ceux qui viennent d'entre décrits donne des résultats et procure des avantages supplémentaires. Les liants obtenus par mélange d'un ciment et d'une résine acrylique, présentent une résistance à la traction et à la flexion et un coefficient d'adhérence nettement plus élevés que ceux des mortiers de ciment par suite de la présence de résine polymérisable dans leur composition. Cette propriété est très utile dans la construction de anneaux préfabriqués car ceux-ci, an cours des manatentions, sont soumis à des contraintes de tension ou de flexion qui amènent fréquemment des fissn rations on des décollements dans le cas de joints liés au mortier de ciment. Ces fissurations sont évitées grâce à l'utilisation d'une colle ciment à base de ciment et de résine acrylique selon l'invention, de même que les fissurations de murs et de cloisons dues aux contraintes de traction ou de flexion qui se développent quelquefois dans les constructions à la suite d'un déplacement différentiel des fondations. L'addition d'une protéine au mélange suivant l'invention, laquelle joue un role d'épaississant, a pour fonction d'éviter une déshydratation trop rapide des boudins de liants lorsqu'ils sont appliqués sur des matériaux absorbants comme c'est le cas des matériaux de construction habituels tels que les céramiques ou les agglomérés de béton ou les pierres taillées. Une déshydratation rapide entraînerait un affaissement et un durcissement quasi instantané des boudins.En évitant cette déshydratation, la mise en oeuvre du liant est facilitée car les ouvriers disposent de tout le temps voulu pour poser sur les boudins déja appliqués l'élément de construction qui doit venir en superposition L'utilisation d'un mélange de ciment ordinaire et d'une certaine proportion de ciment fondu s'est avérée utile, au cours des essais de mise au point d'un liant répondant le plus parfaitement possi- ble aux exigences du procédé, notamment en ce qui concerne l'obtention d'une pâte modelable sous forme de boudins et l'obtention du temps de séchage désiré. L'addition de ciment fondu, qui donne naissance, en présence d'eau, à de l'alumine gélatineuse, renforce la protection des boudins de liant contre la perte d'eau. Enfin une propriété très intéressante du liant dont nous avons donné la composition est sa résistance à la compression nettement plus êlevée que celle des mortiers de ciment. Nous ajouterons que les r tances ont été mesurées au cours de nombreux essais et que la dispersion des résultats est faible et de 11 ordre de + 6 %, ce qui est également un avantage par rapport aux mortiers de ciment, dont les résistances sont très inégales d'où la nécessité, dans les calculs, de se baser sur des valeurs plus faibles. La résistance à la compression et le pouvoir adhésif élevés permettent l'utilisation du liant sous forme de cordons séparés dont la résistance totale est aussi bonne que celle dtune couche continue de mortier de ciment. Dans le cas où les éléments à assembler sont des briques creuses, on dispose les boudins à l'aplomb des cloisons verticales des briques pour assurer la descente de charge dans les meilleures conditions tout en évitant les ponts thermiques. Les avantages de la présente invention se résument dans les données suivantes. La vitesse d'exécution d'une maçonnerie sur chantier est multipliée par 5 environ, toutes choses égales par ailleurs. Le poids d'une cloison en briques selon l'invention est réduit à environ 60 ffi du poids de la meme cloison assemblée avec des joints de mortier de ciment. Un poids de 400 Kg de colle-ciment remplacent 25 tonnes de mortier de ciment, ces quantités étant approximativement celles qui sont utilisées pour la construction d'une villa. L'invention concerne également des dispositifs pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Selon une caractéristique de l'invention, la colle-ciment, après avoir été malaxée avec de l'eau et transformée en pâte, est placée dans un récipient sous une pression effective de 2 à 3 bars et extrudée sous cette pression à travers une ou plusieurs filières pour former des boudins. Suivant une caractéristique de l'invention, le récipient sous pression est un récipient individuel portatif, par exemple un récipient porté à dos d'homme. Suivant une autre caractéristique de l'invention, le récipient sous pression est raccordé par un tube flexible à un appareil d'extrusion constitué par un tube percé d'orifices placé à l'intérieur d'un deuxième tube concentrique, lequel est percé, le long d'une génératrice, de plusieurs orifices qui constituent autant de filières et cet appareil est monté sur deux galets de guidage qui roulent dans des canelures creusées à la surface supérieure des éléments à assembler et est muni d'une poignée permettant de le déplacer manuellement. Dans le cas ou les éléments assemblés sont des corps creux ayant des cloisons verticales et des bossages à la verticale de chaque cloison, les cordons de liant sont placés sur lesdits bossages. Les dessins annexés illustrent, à titre d'exemple, sans aucun caractère limitatif, la mise en oeuvre du procédé et un dispositif pour cette mise en oeuvre. La figure 1 représente en coupe la construction sur chantier d'une cloison suivant le rocédé de l'invention. La cloison doit être maçonnée entre un plancher 1 et un plafond 2 précédemment construits. A l'emplacement de la cloison on fixe, au plancher et au plafond, par tout moyen, des supports 3 qui sont constitués, par exemple, par des tubes ou des tampons en matière plastique de section circulaire ou rectangulaire. Sur ces deux supports sont fixés, de part et d'autre, deux panneaux préfabriqués 4, par exemple des plaques de plâtre, qui constitueront le revêtement des faces visibles des cloisons et qui remplacent les enduits traditionnels en mortier de ciment ou en plâtre. La construction de la cloison est ensuite réalisée en enfilant les briques 5, une rangée horizontale après l'autre, par l'extrémité de la cloison qui reste ouverte. La figure 1 représente une rangée de briques 5 déjà en place. Sur cette rangée, dans le centre, on place un gabarit 6, par exemple un fer rond. Au moyen d'une lance dont l'extrémité est munie de deux buses d'extrusion on applique, de chaque côté du gabarit 6, un boudin 7 d'une colle-ciment de composition conforme à la description ci-dessus. La lance d'extrusion est reliée par un flexible à un récipient sous pression contenant le mélange pâteux, par exemple à un récipient porté à dos d'homme. La lance a une longueur suffisante pour pénétrer jusqu'au fond de la cloison et elle est guidée ensuite par le gabarit, par exemple au moyen d'un galet à gorge qui roule sur le dessus du gabarit, dans le mouvement de retour vers l'ouverture de la cloison au cours duquel les cordons de colle-ciment sont appliqués. On fait glisser ensuite sur le gabarit une nouvelle rangée horizontale de briques 8. Celles-ci glissent sur le gabarit sans entrer en contact avec les boudins de colle-ciment dont le diamètre est inférieur à celui du gabarit. Une fois la rangée de briques 8 en place, on enlève le gabarit 6 en le retirant par l'extrémité ouverte de la cloison et on le pose à nouveau au dessus de la rangée de briques 8 pour recommencer le meme cycle. Les avantages de ce procédé de maçonnerie de cloisons en briques sont nombreux. La vitesse d'exéeution est multipliée par 5. En effet ce procédé supprime les échafaudages tout au long des cloisons et les fils à plomb puisque ce sont les panneaux de plâtre qui servent de guide. La propreté du chantier est nettement améliorée et l'on obtient des cloisons finies, sans avoir à appliquer ultérieurement un enduit. La figure 2 représente un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon lSinvention sur un chantier. Il s'agit de monter un mur maçonné en briques creuses 9. Ces briques ont une section eonnue, dans laquelle les cloisons horizontales sont brisées afin de diminuer les échanges thermiques. Les faces supérieures et inférieures des briques utilisées sont rainurées, de telle sorte qu'elles présentent une nervure en relief 10 à l'aplomb de chaque cloison verticale. Les faces supérieures et inférieures des briques comportent, de chaque côté, une rainure en forme de gouttière 11, laquélle est prévue pour constituer le logement de supports en matière plastique sur lesquels prennent appui les panneaux préfabriqués qui servent de revêtement extérieur aux cloisons, par exemple les panneaux 4 de la figure 1. Le dispositif breveté est constitué de deux parties principales : un récipient individuel 12 et un extrudeur 13. Le récipient 12 est un récipient porté à dos d'homme au moyen des bretelles 14 et de la plaque cintrée d'appui dorsal 15. On verse dans ce récipient une certaine quantité dtun mélange pulvéru- lent constituant une colle-ciment après qu'il a été malaxé avec la quantité d'eau voulue pour le transformer en une pâte malléable. On ferme ensuite le récipient de façon étanehe et on applique sur le dessus une pression effective de 2 à 3 bars par tout moyen, par exemple au moyen dgun tube flexible 16 relié à un compresseur 17 ou bien au moyen de bouteilles d'air comprimé équipées d'un détendeur de pression. Le fond du récipient 12 a une forme conique et est raccordé, au moyen d'un tube flexible 18, à l'appareil d'extrusion 13. L'appareil dgextrnsion est constitué par un tube intérieur 19, non visible sur le dessin, percé de trous. Ce tube est concentrique au tube extérieur 20. Un obturateur 21, par exemple un robinet, permet de contrôler l'arrivée du liant Le tube intérieur 19 a pour fonction de répartir uniformément le mélange pâteux sur toute la longueur du tube extérieur 20. Le tube extérieur 20 porte, alignées le long donne génératcî- ce, des buses 22 dont le nombre et l'écartement correspondent au nom bre et à l'écartement des nervures 10. Ces buses constituent des filières à travers lesquelles la pâte de colle-ciment est extrudée sous la forme de boudins 23, sous l'effet de la pression, dès que l'obturateur 21 est ouvert. Chaque boudin est appliqué sur une des nervures 10. La composition des mélange. pulvérulents décrits ci dessus permettent d'obtenir des boudins qui conservent leur forme sensiblement circulaire, sans s'aplatir ni couler dans les rainures creusées entre les nervures. Bien que les briques soient un matériau poreux avide d'eau, les boudins ne se dessèchent pas grâce à la présence1 dans le mélange, d'une certaine quantité de protéines qui retiennent l'eau. L'extradeur 13 comporte deux galets 24 qui roulent dans les rainures terminales 11 et guident le déplacement de l'extrudeur. Une poignée 25 permet de déplacer manuellement l'extrudeur. Grâce à ce dispositif, l'application du liant, sons forme de cordons séparés placés sur les nervures en relief, est facilitée et peut etre effectuée avec régularité dans nn temps très bref. Le fait que le liant soit placé dans un récipient porté à dos d'homme constitue une caractéristique essentielle du dispositif car cette disposition entraîne nn gain de temps important et des chantier beaucoup plus propres. Les colles ciment employées peuvent être conservées 5 heures dans le rEci- pient sous pression en conservant une plasticité suffisante donc la même charge du récipient peut etre utilisée pendant une demi journée' de travail. Bien entendu, sur un chantier de préfabrication, le récipient portatif individuel pourra être remplacé par un récipient sous pression fixe. Il est précisé que ee dispositif n'est donné qu'à titre d'exemple et que l'invention protège tous les équivalents qui sont à la portée d'un homme de l'art. On pourra donner à l'extrudeur des formes différentes, par exemple une ou plusieurs buses formées d'ajutages coniques placés à l'extrémité d'un tube formant lance, dans le prolongement de celui ei. REVENDICATIONS. 1 - Procédé d'assemblage d'éléments de construction au moyen dtun liant, caractérisé en ce que ledit liant est appliqué sons forme de cordons séparés. 2 - Procédé d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits cordons ont la forme de boudins. 3 - Composition adhésive nouvelle, notamment pour lier entre eux des élé ments de construction, constituée par un mélange pulvérulent anhydre contenant du ciment et destiné à former un liant pâteux après avoir été malaxé avec de l'eau, caractérisée en ce qu'elle contient également une résine acrylique. 4 - Composition adhésive nouvelle selon la revendication 3, caractérisée en ce qu'elle contient des protéines. 5 - Composition adhésive nouvelle selon les revendications 3 ou 4, carac risée en ce que ledit ciment est un mélange de ciment Portland et de ciment fondu. 6 - Composition adhésive selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle contient une proportion de ciment fondu comprise entre 4 ffi et 9 % du poids du mélange sec. 7 - Composition adhésive selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle est composée des constituants suivants a) du ciment en proportion comprise entre 45 ffi et 55 % du poids du mélange sec b) une charge minérale en proportion comprise entre 38 % ct 50 ffi du poids du mélange sec c) une résine acrylique en proportion comprise entre 4 et 10 ffi du poids du mélange sec d) une protéine en proportion comprise entre 0,5 ffi et 2 % du poids du mélange sec. 8 - Procédé d'assemblage d'éléments de construction, caractérisé en ce que le le liant est un ciment adhésif constitué par une pâte plastique et mode- lable obtenue par malaxage, moins de 5 heures avant l'emploi, d'une composition pulvérulente selon les revendications 3 à 7 et d'eau, les proportions étant d'environ 1 volume d'eau pour 3 volumes de mélange pulvérulent. ;9 - Procédé d'assemblage d'éléments de construction au moyen d'un liant pâteux, caractérisé en ce que ledit liant est contenu dans un récipient sous une pression effective de quelques bars et est extrudé sous pres sion à travers une ou plusieurs filières pour former, sur la face supé rieure des éléments à assembler, un su plusieurs cordons séparés en forme de boudins. 10 - Procédé selon la revendication 9 pour l'assemblage de corps creux comportant des cloisons verticales et des- nervures en relief, sur leur face supérieure et inférieure a' l'aplomb desdites cloisons, caractéri sé en ce que les cordons de liant sont formés sur lesdites nervures. 11 - Procédé de construction sur chantier de cloisons en briques placées entre deux panneaux de revêtement préfabriqués, ledit procédé étant caractérisé en ce que lesdits panneaux sont dBabord mis en place, en étant fixés sur des supports accrochés sur le plancher et le plafond et les briques sont introduites entre les deux panneaux par une extré mité ouverte de la cloison et sont posées par rangées horizontales successives et un gabarit est posé sur une rangée en place et des cordons de liant sont extrudés de part et d'autre de ce gabarit, le diamètre de ces cordons étant inférieur à celui du gabarit, et une nouvelle rangée de briques est mise en place au dessus du gabarit après quoi celui-ci est enlevé et replacé au dessus de cette nouvelle rangée de briques et le même cycle recommence. 12 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit réci pient contenant le liant pâteux est un récipient individuel portatif, par par exemple un récipient porté à dos d'homme. 13 - Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé selon les revendications 9, 10 ou 12, caractérisé en ce que ledit récipient sous pression est raccordé par un flexible à un appareil d'extrusion constitué par un tube percé d'orifices, placé à ltintérieur d'un deuxième tube concentri que, lequel est percé, le long d'une génératrice, de plusieurs orifices équipés d'ajutages cylindriques qui constituent autant de filières dsextrusion et ledit appareil d'extrusion est supporté éventuellement, à ses deux extrémités, par des galets de guidage qui roulent dans des rainures creusées à la surface supérieure des éléments à assembler et est muni de moyens permettant de le déplacer manuellement, par exemple une poignée.