Brevet FR2193911A1 — publié le 19740222

La présente invention concerne un procédé de fabrication par moulage d'un élément de construction tridimensionnel composite à base de béton comprenant un plancher, un toit à une seule pente et des éléments verticaux aptes à les solidariser. Actuellement, la grande majorité des pavillons individuels sont construits à partir d'éléments fabriqués en usine et assemblés sur le chantier. Ce mode de construction industrielle, qui se développe pour répondre à une forte demande en logements et à des délais de livraison de plus en plus courts permet la réalisation de pavillons confortables et de résidences agréables dans lesquelles les habitants sont au calme et ne sont plus logés en promiscuité. I1 permet en outre une diminution importante du prix de revient et rend ces logements individuels accessibles à un plus grand nombre de personnes. Les pavillons construits de cette façon comportent essentiellement un rez-de-chaussée habitable, sur cave ou sur vide sanitaire. Pour les construire, on effectue d'abord les travaux préliminaires de fouille, puis on coule la dalle de béton reposant sur des patins le long de ses quatre côtés et formant le plancher et enfin on assemble successivement les différents éléments préfabriqués constituant les murs et la charpente. Les travaux préliminaires de fouille, qui sont effectués à l'aide de machines, permettent la pose des canalisations d'assainissement et le creusement des fondations des patins supportant le plancher. Lorsqu'ils sont terminés, le plancher est coulé en une seule fois par une équipe de spécialistes, le béton étant livré dans des bétonnières montées sur camion. Les éléments préfabriqués constituant les murs sont alors posés sur le plancher et assemblés à l'aide de puissants engins de levage. Bien qu'ils comportent les fenêtres et les portes, et souvent même la vitrerie, ils ne risquent pas d'être endommagés car ils sont manipulés avec une grande souplesse. Les éléments de la charpente sont ensuite ancrés dans des logements prévus à cet effet à la partie supérieure des murs. Ils s'assemblent entre eux et forment un ensemble rigide parfaitement solidaire des murs du pavillon. Il est évident que le gros-oeavre est vite réalisé dans de telles conditions de coordination et de mécanisation. Par contre, la finition exige beaucoup plus de temps et de main-d'oeuvre. I1 faut en effet poser l'isolation, faire les plafonds et réaliser les revêtements intérieurs. La présente invention se propose d'accélérer la construction du grosoeuvre en réalisant simultanément certains murs et un versant du toit, d'éliminer les inconvénients de la finition et de réduire encore le prix de revient en conservant toutefois les avantages techniques des constructions préfabriquées connues. A cet effet, le procédé de fabrication d'un élément de construction selon la présente invention, consiste à couler d'abord le plancher, à poser par-dessus un moule formant coffrage pour le toit et au moins certains des éléments verticaux autres que celui correspondant au faite du toit, puis à disposer successivement en les solidarisant le revêtement intérieur et l'isolant éventuel de l'élément de construction et enfin à placer les armatures et à couler le béton directement sur le toit après mise en place de banches extérieures pour les éléments verticaux coffrés. Grâce à cette disposition, on fabrique des éléments tridimensionnels composites ou "volumes" pour ia construction de pavillons individuels que l'on assemble par groupes de deux suivant la ligne la plus haute du toit. Deux volumes ainsi associés forment une travée du pavillon. Lorsque le pavillon comporte deux, trois ou quatre travées, on le construit en juxtaposant deux, trois ou quatre groupes de volumes. La largeur des volumes est en principe de trois mètres pour permettre un transport par route sous le bénéfice d'une autorisation spéciale permanente, mais elle peut être portée à 3,50 mètres et même davantage lorsque les volumes sont construits en usine foraine. Leur longueur, quant à elle, est déterminée suivant le type du pavillon à réaliser et peut atteindre par exemple 4,75 mètres. La fabrication d'un volume commence par la coulée du plancher. C'est une dalle en béton d'argile expansée qui peut avoir une épaisseur de 0,09 mètre et qui est calorifugée en sous-face à l'aide de panneaux de fibres agglomérées. Elle est supportée par des patins disposés sur ses quatre côtés Le calorifuge en sous-face est mis en place lors du coffrage, avant la coulée. Lorsque le plancher est coulé et séché, on dispose dessus un moule formant coffrage pour le toit à une seule pente et certains éléments verticaux autres que celui correspondant au faite du toit. Ce moule intérieur, à ossature métallique entièrement habillée de bois, comporte une paroi inclinée et des parois verticales pour le coffrage du toit à une seule pente et des éléments verticaux aptes à solidariser le plancher et le toit. I1 est mobile et assure un coffrez simple et précis.Il convient de ne pas prévoir d'élément vertical le long ( 1a ligne de faite pour pouvoir retirer le moule sans difficulté et profiter U 1a direction privilégiée qu'elle offre pour le décoffrage. certaines certaines Après la mise en place du moule, on dispose successivement surl de ses faces extérieures le revêtement intérieur et l'isolant de l'élément de construction Ceux-ci sont solidarisés lors de leur pose dans le moule par tous moyens connus. Dans le cas des éléments verticaux, ils peuvent être maintenus le long de la paroi du moule par de petits clous. Le procédé prévoit ensuite la mise en place du ferraillage avant la mise en place des banches extérieures destinées au coffrage des éléments verticaux. Les banches utilisées sont classiques et se rencontrent sur tous les chantiers. Toutes ces opérations étant réalisées, on coule enfin le béton. On commence par remplir les cavités formant les éléments verticaux et on termine par le toit à une seule pente qui ne nécessite pas de coffrage extérieur en raison de la consistance même du béton. I1 va de soi que l'élément de construction peut comporter d'autres couches de matériaux sur ses faces intérieures, ceux-ci n'étant pas limités au revêtement intérieur et à l'isolant. On prévoit en général des éléments verticaux de 0,08 mètre d'épaisseur et un toit de 0,10 mètre d'épaisseur, en béton d'argile expansée. Evidemment, on laisse sécher avant de décoffrer les banches extérieures et de retirer le moule intérieur perpendiculairement à la ligne de fate. Ce procédé permet de réaliser en usine un volume comprenant un plancher, un toit à une seule pente et des éléments verticaux les solidarisant. Il permet en outre de supprimer les longs et couteux travaux de finition correspondant à la pose du revêtement intérieur et de l'isolation. Avantageusement, ce procédé de fabrication prévoit la solidarisation entre eux du revêtement intérieur et de l'isolant éventuel et leur fixation au béton par l'adjonction d'un réseau de tasseaux collés sur ledit revêtement intérieur et pourvus de clous partiellement enfoncés sur la face opposée à la face de collage, la matière isolante étant disposée entre les tasseaux. Grâce à cette nouvelle disposition, le revêtement intérieur et l'isolant sont fortement solidaires l'un de l'autre et bien accrochés au béton. Ils forment un ensemble composite très solide et cependant très facile à réaliser. Le revêtement intérieur de l'élément de construction peut par exemple être constitué de plaques de plâtre à peindre de 13 mm d'épaisseur. Les tasseaux collés sur les plaques sont régulièrement espacés et ont de préférence une épaisseur de 27 mm. Les intervalles les séparant sont alors pourvus de panneaux identiques de polystyrène expansé. Evidemment, la fixation au béton de l'ensemble revêtement-isolant est nettement améliorée par la présence des clous peu enfoncés dans les tasseaux et dont les têtes et les tiges sont prises dans le béton. Dans cet ensemble composite, l'isolant est encastré entre le revêtement intérieur et le béton. Selon une forme particulière de réalisation, le procédé de fabrication prévoit en outre l'introduction d'un réseau de tasseaux dans la face extérieure du toit, les tasseaux étant pourvus de clous partiellement enfoncés dans leurs faces prises dans le béton. Cette nouvelle disposition permet la fixation par clouage des liteaux supportant les tuiles, les ardoises, ou tout autre mode de couverture ou d'étanchéité. Pour éviter que les tasseaux ne s'enfoncent dans le béton lors de la coulée, on les cloue légèrement à la base d'un cadre s'appuyant sur les banches à la périphérie de la paroi inclinée constituant le toit. La présence de clous légèrement enfoncés dans les faces des tasseaux qui doivent être prises dans le béton améliore la liaison de ces tasseaux avec le béton. Pour permettre une disposition régulière des liteaux, les tasseaux sont parallèles et séparés par des intervalles égaux. De préférence, les éléments verticaux aptes à solidariser le plancher et le toit sont la paroi située sous la partie basse du toit et une paroi reliant les parties basse et haute dudit toit, ces deux parois étant solidaires par l'une de leurs extrémités. La paroi située sous la partie basse du toit constitue le voile façade, tandis que la paroi reliant les parties basse et haute dudit toit constitue un voile pignon ou refend selon que le volume doit être positionné sur une travée extrême ou une travée intermédiaire. En général, le voile façade et le voile pignon ou refend sont perpendiculaires mais cette disposition n'est pas obligatoire. Toute autre disposition est possible à condition toutefois que l'on puisse retirer le moule intérieur. Pour le coffrage extérieur du voile façade, on peut utiliser des banches qui permettent de coffrer la corniche et pour celui du voile pignon on peut utiliser deux sortes de banches, l'une pour la partie basse et l'autre pour la pointe. Dans un mode préféré de réalisation, le procédé de fabrication consiste avantageusement à ancrer dans le plancher un poteau métallique vertical dans l'angle opposé à l'angle des éléments verticaux aptes à solidariser ledit plancher et le toit, ce poteau supportant une poutre préfabriquée constituant un appui supplémentaire pour le toit. Cette autre disposition améliore la solidarisation du toit avec les voiles façade et pignon ou refend en évitant le gauchissement du volume. Ainsi le versant de toit est supporté sur trois côtés par le voile façade par un voile pignon ou refend et par une poutre en retombée placée parallèlement audit voile pignon ou refend. Cette poutre qui est coulée et séchée antérieurement au coulage du volume s'appuie d'un côté sur le voile façade et de l'autre sur le poteau métallique. Elle est toutefois réalisée à partir du moule intérieur qui supporte des consoles métalliques recevant son coffrage. La liaison ultérieure entre la poutre et le pan du toit est réalisée selfs un mode classique de reprise de bétonnage. Bien sar, la présente invention concerne, outre le procédé de fabrication les éléments obtenus et les constructions réalisées à partir de ceux-ci. Un mode d'exécution de la présente invention est représenté à titre d'exemple sur le dessin dans lequel - la figure 1 représente une vue en perspective d'un élément de construction conforme à l'invention - la figure 2 représente une coupe schématique d'un voile vertical coffré de l'élément de construction - la figure 3 représente une coupe schématique du toit à une seule pente et, - la figure 4 représente une coupe schématique du moule intérieur. Comme on peut le voir dans l'exemple de la figure 1, l'élément de construction 1 comporte un plancher 2, un voile façade 3, un voile pignon ou refend 4 et un toit 5 à une seule pente. Le plancher 2 est constitué par une dalle rectangulaire en béton d'argile expansée. I1 supporte dans l'un de ses coins le voile façade 3 et le voile pignon ou refend 4. Le voile façade est placé sous la partie basse 6 du toit tandis que le voile pignon ou refend qui lui est perpendiculaire relie la partie basse 6 au faîte 7 du toit. Ces deux éléments verticaux solidarisent le plancher et le toit. Le toit repose en outre sur une poutre préfabriquée 8 placée parallèlement au voile pignon ou refend et prenant appui sur le voile façade et un poteau métallique 9 vertical ancré dans le plancher et placé dans l'angle opposé à l'angle des voiles façade et pignon ou refend. On voit que la partie de l'élément de construction située sous la ligne dé faite est entièrement dégagée. Le retrait du moule intérieur est donc possible de ce côté. Il va de soi que deux éléments 1 accolés le long de leur ligne de faite constituent une travée du pavillon. La figure 2 représente une coupe d'un voile vertical coffré entre le moue intérieur 10 de l'élément de construction et une banche extérieure 11. Comme on peut le voir sur cette figure, un voile vertical comporte succes sivement un revêtement intérieur 12, un réseau de tasseaux 13 fixés par l'une de leur face au revêtement 12 et pourvus de clous 14 partiellement enfoncés su la face opposée, un isolant 15 placé entre les tasseaux et une épaisseur de béton 16. Le revêtement intérieur 12 est placé contre la paroi du moule 10. Pour éviter qu'il ne s'en écarte, on peut avantageusement le fixer avec de petits clous non représentés. Après avoir mis en place le revêtement intérieur sur la paroi du moule, on colle par-dessus un réseau de tasseaux 13 en les espaçant régulièrement. Ceux-ci constituent alors des logements de mêmes dimensions pour l'isolant 15 qui se présente le plus souvent sous forme de plaque. On utilise de préférence du polystyrène expansé, mais tout autre matériau isolant convient. Le revêtement intérieur et l'isolant sont fortement solidaires l'un de l'autre et bien accrochés au béton grâce aux têtes et aux tiges des clous des tasseaux qui sont prises dans la masse bétonnée. On peut remarquer dans cet ensemble composite que l'isolant est pris en sandwitch entre le revêtement intérieur et le béton. Les voiles verticaux sont évidemment pourvus d'ouvertures destinées à la fixation des portes et des fenêtres. Ils peuvent en outre recevoir des moyens de fixation pour les supports de radiateurs, de canalisations etc... La figure 3 représente une coupe du toit à une seule pente coffré sur le moule intérieur 10 de l'élément de construction. Le toit porte sur sa face intérieure les memes éléments que ceux que l'on trouve sur la face intérieure du voile vertical décrit dans la figure 2. On retrouve en effet le revêtement intérieur 12, le réseau de tasseaux 13 pourvu de clous 14, l'isolant 15 et l'épaisseur de béton 16. Sur cette figure, on remarque toutefois que le toit porte un deuxième réseau de tasseaux 17 pourvus de clous 18 et scellés dans sa face extérieure 19. Ces tasseaux, fortement liés au béton par leurs clous, facilitent la fixation par clouage des liteaux supportant les tuiles, les ardoises ou tout autre mode de couverture ou d'étanchéité. Pour éviter que les tasseaux ne s'enfoncent dans le béton lors de la cou lée, on les cloue légèrement sur la base d'un cadre non représenté s'appuyant sur les banches servant au coffrage extérieur des voiles verticaux. Comme on peut le voir sur le dessin, la face extérieure 19 du toit ne porte pas de coffrage ; la consistance du béton au moment de la coulée permtta.. sa suppression. La figure 4 représente une coupe schématique du moule 10 permettant d voir la face verticale 20 destinée au coffrage du voile façade, la paroi izsll 1 servant au coffrage du toit et l'armature métallique 22 solidarisant les norois entre elles. Les parois verticales du moule servant au coffrage des voiles de 1' nt de constructionsont habillées de contre-plaqué 23 de façon à leur offrir une surface lisse. Les éléments verticaux de l'armature reposent sur des appuis 24 réglables en hauteur tandis que l'ensemble du moule 10 repose sur des roulettes 25 faci litant son déplacement. Lorsque le moule 10 est mis en place pour la coulée de l'élément, on descend les appuis 24 de façon à ce qu' il reposent sur le sol et immobilisent ledit moule. Cette opération est simple et rapide. Après la coulée, il suffit de remonter ces appuis et de faire rouler le moule pour le sortir de l'intérieur de l'élément, perpendiculairement à la ligne de faîte du toit. Il va de soi que les éléments de construction, coulés et séchés ne sont manutentionnés qu'au moment de leur transport sur remorque surbaissée ou sur camion tout terrain pour être mis en place. Leur manutention s'effectue en général à l'aide de verrins hydrauliques qui prennent de préférence appui sous le toit afin d'améliorer la stabilité au cours du transport. Les pavillons réalisés avec ces éléments ont un aspect extérieur traditionnel car leur couverture est en matériaux classiques. Quant à l'intérieur, il est original en raison de la suppression des plafonds. La paroi inclinée qui est toujours visible semble agrandir les pièces et donne une plus grande sensation de confort. Comme les éléments de construction sont obtenus par moulage, ils peuvent être fabriqués en grande série. Constitués d'un plancher, de parois verticales et d'un pan de toit, ils permettent la construction plus rapide du gros-oeuvre qui se faisait jusqu'ici en trois étapes, à savoir la coulée du plancher, l'assemblage des murs et l'assemblage de la charpente. Ces éléments de construction qui sont pourvus d'un revêtement intérieur et d'une isolation lors de leur fabrication suppriment en outre les travaux de finition et diminuent avantageusement le prix de revient des logements. On voit, par conséquent, que le procédé de fabrication permet la réalisation des éléments de construction en grande série, la finition plus rapide du gros-oeuvre en réalisant simultanément la plancher, certaines parois verticales et un pan de toit, la liaison des logements dans de meilleurs délais et la diminution du prix de revient en intégrant le revêtement intérieur et l'isolation directement dans les éléments. On voit également qu'on peut construire le toit en béton avec une fente assez faible et réaliser son étanchéité avec des produits asphaltés classiques. Dans ce cas, le volume aura une hauteur limitée et sera plus facilement transportable sur route. De plus, comme le volume est soulevé par le toit, il n'est pas nécessaire de prévoir, dans le plancher, des longrines qui sont lourdes et chères. REVENDICATIONS 1. - Procédé de fabrication par moulage d'un élément de construction tridimensionnel composite à base de béton armé comprenant un plancher, un toit à une seule pente et des éléments verticaux aptes à les solidariser, caractérisé en ce qu'il consiste à couler d'abord le plancher, à poser par dessus un moule formant coffrage pour le toit et au moins certains des éléments verticaux autres que celui correspondant au faîte du toit, puis à disposer successivement en les solidarisant le revêtement intérieur et l'isolant éventuel de l'élément de construction et enfin à placer les armatures et à couler le béton directement sur le toit et après mise en place de banches extérieures pour les éléments verticaux coffrés. 2. - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qutil consiste en outre à solidariser entre eux le revêtement intérieur et l'isolant éventuel et à les fixer au béton par l'adjonction d'un réseau de tasseaux collés sur ledit revêtement intérieur et pourvus de clous partiellement enfoncés sur la face opposée à la face de collage, la matière isolante étant disposée entre les tasseaux. 3. - Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à introduire, lors du coulage du béton, un réseau de tasseaux dans la face extérieure du toit, les tasseaux étant pourvus de clous partiellement enfoncés dans leurs faces prises dans le béton. 4. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments verticaux aptes à solidariser le plancher et le toit sont la paroi située sous la partie basse du toit et une paroi reliant les parties basse et haute dudit toit, ces deux parois étant solidaires par l'une de leurs extrémités. 5. - Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on ancre dans le plancher un poteau métallique vertical dans l'angle opposé à l'angle des éléments verticaux aptes à solidariser ledit plancher et le toit, ce poteau supportant une poutre préfabriquée constituant un appui supplémentaire pour le toit. 6. - Elément de construction tridimensionnel composite à base de béton armé comprenant un plancher, un toit à une seule pente et des éléments verticaux aptes à les solidariser, caractérisé en ce qu'il est fabriqué par le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 7. - Construction, et plus particulièrement pavillon individuel, caractérisée en ce qu'elle est réalisée à partir d'éléments selon la revendication 6.