Brevet FR2259953A1 — publié le 19750829

La présente invention concerne un coffrage perdu servant à la fabrication de murs, dans lesquels le noyau est en béton léger coulé en place. On c onnalt déjà un coffrage perdu servant à la fabrication de murs de béton formé de deux plaques de béton armées disposées parallèlement à un certain écartement, dans lequel les plaques de béton contiennent des poutres en treillis partiellement noyées dans le béton qui servent de support aux plaques de béton pedint le remplissage du béton coulé en place (mode le d'utilité allemand 1 977 551)0 Par ailleurs, on conflaiat un élément de façade formé d'une coque interne, d'un noyau et d'une coque externe, le noyau étant en béton de gravier coulé en place (modèle d'utilité allemand 7 O59 365)o Dans cet élément de façade, la coque interne est fabriquée sous forme d'élément fini en béton léger et la coque externe également sous forme d'élément fini en béton de graviers. La coque interne et la coque externe sont reliées rigidement entre-elles par des poutres en treillis en acier. Les propriétés physiques de construction de ce système de mur sont insuffisantes puLsque I 'ef- fet d'isolation est réduit.Le domaine d'utilisation de ce système de paroi se résulte auemursestérieursdes caves, aux murs intérieurs portants et aux immeubles à l'intérieur desquels la température est basse Pour les murs extérieurs de locaux d'habitation les exigences en matière de propriétés physiques de construction sont plus importantes étant donné que les variations de température et les différences de température provoquées par le climat entre la température extérieure et la température intérieure de la construction doivent être prises en compte. la présente invention a donc pour but de créer un coffrage perdu pour la fabrication de murs, par lequel les propriétés physiques de construction des murs sont améliorées et les coûts de fabrication du mur ou l'entretien des façades terminées sont moins importants. Pour cela, le coffrage perdu conforme à l'invention est caractérisé en ce que l'enveloppe extérieur est forme de béton léger, notamment de béton léger armé. En relisant une coque extérieure en beton léger, on tient particulièrement compte des données physiques de construction qui sont définies par la résistance aux déperditions de chaleur, la réduction de l'atpli- tude, les décalages et la protection de la coque ainsi que la protection contre l'humidité. Les propriétés mécaniques, notamment la résistance et le module d'élasticité du mur peuvent très avantageusement être définies en fonction des données. Il est très avantageux que le béton léger de la coque extérieure contienne du ciment blanc ou de la farine de chaux blanche à titre de liant ou d'agent de remplissage. Ainsi, on atteint des coefficients de rémission de plus de 60% si bien que pendant les journées chaudes de l'été, il en résulte un échauffement en température maximal de 450 C. La variation en longueur qui en résulte et qui est sensiblement de 0,245 mm/n et que l'on doit atteindre en raison de la charge de température par rapport à l'état au moment du montage, peut être supportée par le matériau, comme ceci sera montré par la suite. Il est par ailleurs avantageux de réaliser la surface extérieur re de l'enveloppe extérieure sous formé d'un revêtement d'aspect en béton léger. Ainsi, il n'est pas nécessaire de prévoir un revêtement sur la façade extérieure. Lorsque la coque intérieure est formée de plaques du produit connu sous la dénomination commerciale de "placopl tre", les propriétés physiques de construction ne sont pas remises en question et à part la réalisation des joints des plaques, aucun travail supplémentaire n'est nécessaire pour la finition des surfaces interieures des murs. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le module d'élasticité de la coque extérieure est pratiquement égal ou inférieur au module d'élasticité du béton léger formant le noyau, la dilatation à la chaleur de l'enveloppe extérieure est sensiblement égale ou plus importante que celle du béton formant le noyau et la résistance à la vapeur de l'enveloppe extérieure est sensiblement égale ou plus petite que celle du béton léger formant le noyau.Ceci peut avantageusement être obtenu par le fait que le béton léger pour la coque extérieure et le béton formant le noyau se situent dans les clasees de résistance lEn 100 ou LBn 150 (suivant la norme allemande DIN fi45)0 Les propriétés avantageuses du coffrage conforme à l'invention ou du mur réalisé à l'aide de ce dernier seront expliquées à l'aide d'un exemple,le mur comportant une coque intérieure en plaque de "Placoplâtre" d'une épaisseur de 2,5 cm; un noyau en béton léger d'une épaisseur de 2Q cm utilisant du ciment blanc, et une coque extérieure en béton léger de 5 à 7 cm d'épaisseur. les propriétés de ce matériau sont résumées au tableau 1 : TABLEAU 1 Propriété Dimension Coque extérieu- béton for- plaque de re mant le flaco- noyau platre" Classe de kgf/cm LBn 150 * LBN 100 * résistance Ré Si stance kgf/cm2 200 150 en série Résistance an- kgf/cm2 environ 250 environ 200 térieure du béton Module d'élas- kgf/cm 95000 8000 ticité Densité brute kgf/cm 1300 1200 800 à sec Epaisseur de cm 6 au milieu 20 2,5 couche Coefficient kcal 0,40 0,35 0,18 de conduction mh C thermique Coefficient de C-1 7 x 10-6 7 x 10 6 - dilatation thermique Chaleur spéci- kcal 0,24 0,24 0,25 fique kg C Résistance - 7,3 6,5 7,6 en diffusion * les normes LBn 100 et LBn 150, correspondant à la norme allemande DIN 1045 concernent le béton léger ayant respectivement une résistance nominale de 100 kgf/cm2 et 150 kgf/cm2. Il ressort des valeurs du tableau 1 dans l'exemple décrit que l'on a une résistance au passage de la chaleur de 1/# = 0,86 m2h0ù/kcal. Cette valeur est donc respectivement de 91% ou 56% ou 32% au-dessus des valeurs minimales pour les zones de climat I, II ou III.Ce mur a donc un coefficient d'isolation thermique extrêmement favorable dans toutes les zones de climat Âvec les valeurs de norme 7 ou 20 pour le coefficient de transmission de la chaleur, la résistance au passage de la chaleur est de 1/E = 1,05 m2h C /keal Par les caractéristiques des matériaux on peut calculer l'amortissement d'amplitude (amortissement des variations de température en été entre la température en cas d'exposition au rayon du soleil eut la température la nuit). Il s'élève àV = 26,5 pour la construction du mur indiqué dans l'exemple. Cet amortissement d'amplitude est donc bien supérieur à la valeur minimale de t5.Lorsque par exemple en cas d'exposition au rayon du soleil on relève une température de 650C sur la surface d'une façade et que cette même température tombe la nuit à 15 C l'amplitude extérieure est de +250C. Cette amplitude qui après passage au travers du mur se manifeste à l'intérieur dans la pièce, est seulement de plus ou moins 100 pour un amortissement d'amplitude de 26,5. le décalage complète l'amortissement de l'amplitude dans la mesure où il indique quel déplacement dans le temps se manifeste lors du passage de l'onde de température dans le mur. Pour le décalage, on conseille des valeurs variant entre 6 et 10 heures. Dans l'exemple considéré, on obtient un décalage de 1O,1 heure. Le décalage donné est ainsi plus grand que les valeurs conseillées si bien qu'une pointe de température qui apparaîtrait par exemple à 16 heures avec 650O sur la surface extérieure de la façade, ne rayonnerait dans la pièce qutà environ 2 ou 3 heures du matin avec une amplitude fortement diminuée. Ces propriétés avantageuses du mur ne varient que très légèrement si au lieu d'un béton léger de la classe "Bn 100 qu'on utilise comme béton de remplissage du béton léger "Bn 150, comme ceci apparat du tableau 2. TABLEAU 2 béton utilisé pour le "Bn 100 "Bn 150 valeur nécessaire noyau après la régle mentation Résistance au passage 0,86 0,79 > 0,65 mh C /kcal. de la chaleur Coefficient de passage 0 > 95 1,02 # 1,19 kcal/mh C de la chaleur Amortissement de 26,5 20 # 15 I' amplitude décalage 10,1 8,8 # 8 à 10 heures On précisera par ailleurs que par le choix de la classe de résistance le mur peut titre réalisé de manière à présenter les caractéristiques mécaniques optimales. Un béton léger de la classe TRn 100 ou 150 n'a généralement pas besoin de renforcement statique mais seulement d'une armature de transport ou de montage. Pour les parties de coffrage particulièreient étroites pour l'enveloppe extérieure, on préfèrera le béton léger de type lBn 150. Etant donné que les températures de surface varient sur l'extérieur de la façade, il en résulte des variations En longueur. Pour une température de 6500 et une température de IOOC à l'état de montage, la variation en longueur est de 0,385 mm/m par rapport à l'état au moment du montage. Cette variation en longueur résultant de la température est compensée approximativement par le raccourcissement da au retrait.Le rétrécissement dû au retrait est de 0,25 mm/m (teneur en cirent du béton formant le noyau variant entre 300 et 350 kg/m3)0 Les avantages de la présente invention apparaîssent même pour le comportement du béton frais par rapport au béton léger durci formant le coffrage de base. les tensions se manifestent quand elles peuvent etre évaluées à environ 8,4 kgf/cm2. Etant donné que le béton léger à structure dense permet d'obtenir des résistances en traction comparable à celles du béton normal ces tensions peuvent etre absorbées par le béton léger.Par tailleurs, le module d'élasticité du béton léger du coffrage extérieur peut être rendu équivalent à celui du béton formant le noyau par addition d'élément servant à former des pores ou d'agents dladhérence, ou peut même être diminué par rapport à ce dernier, ce qui est encore plus avantageux. Enfin, on fera une remarque concernant le comportement favorable en diffusion et la protection vis-à-vis d'humidité pour lesquelsislest avéré que la quantité d'eau de condensation qui se produit pendant la période froide, se situe largement en dessous des valeurs maximales autorisées. On est donc assuré qu'au cours d'une période de chaleur vivante, le condensat formé sera totalement évaporé. Cette sécurité pour le séchage de du mur est offerte O Pdur le mur considéré, pour des valeurs annuelles moyennes, on obtient qu'aucune eau de condensation n'apparaissent dans la section transversale du mur. Suivant une configuration avantageuse de llinvention, la surface extérieure de la coque extérieure comporte un produit hydroobs résistant basique. On peut imprégner la couche extérieure de cet agent incolore pour empêcher la pénétration d'eau de pluie dans le béton. Cela réduit également les risques de souillure de la façade pendant la durée des travaux ainsi que la détérioration de cette dernière par suite des conditions atmosphériques Un nettoyage consécutif de la surface en béton léger est donc facilite si bien que les frais d'entretien de la façade sont plus avantageux. L'agent hydrophobe in'empêche pas la diffusion de la vapeur et peut être appliqué au niveau de la fabrication à l'usine. Il est avantageux que les éléments de coffrage extérieurs admit la hauteur d'un demi-étage et présenteNdes longueurs différentes ne dépassant avantageusement pas 5m. Ainsi, le montage peut être effectué au moyen des grues les plus petites étant donné que les éléments ont un poids inférieur à 1000 kg. Par tailleurs, il est avantageux que pour les éléments formant le coffrage extérieur on-prévoit deux sections normales, le premier élément comportant la première section normale pour former un linteau et un garde-corps, et le second élément l'autre section normale pour le volume entre les fenêtres et les angles de la construction Par la préfabrication des éléments formant coffrage extérieur à l'usine, on peut contrôler les processus de retrait si bien que notamment par un stockage correct et de durée suffisante les tensions de retrait peuvent etre ramenées à un minimum.Par la préfabrication, on est par ailleurs assuré que les éléments conserveront leurs bonnes dimensions À partir des deux types d'éléments formant coffrage extérieur, on peut de manière simple réaliser des façades très différentes. la division des Jointures apparantes sur les éléments formant coffrage contribue: par ailleurs à donner une structure harmonique aux façades. Butant donné que l'enveloppe extérieure des éléments formant coffrage extérieur est réalisée en béton formant revetement d'aspect en blanc, on peut facilement répondre à d'autres exigences en matière de forme et de couleurs. Suivant une configuration avantageuse de l'invention, on a prévu dans les joints d'assise horizontaux et les joints verticaux des éléments formant coffrage extérieur les uns endessous des autres et de façon adjacente des cordons ou rubans d 'étanchéité en polymère chloroprène. Ces cordons ou rubans d' étanchéité absorbent une dilatation duale à la température des eléments formant coffrage et assurent Il étanchéité des joints vis-a-vis des liquides, si bien que de la colle pour béton ne peut pas sortir lors du bétonnage. Ainsi, il est avantageusement possible d'ajouter au béton formant le noyau un agent de liquéfaction intense, si bien que le béton léger peut être préparé pour être un béton apte au transport sans compactage vibrant mais simplement avec un compactage par piquage. Par l'addition de 1 'agent de liquéfaction intense, on obtient une consistance E c'est-à-dire liquide, si bien que l'on peut augmenter du double la hauteur de bétonnage qui était jusqu'à maintenant de 50 cm Ainsi, on obtient un rendement de bétonnage élevé en con8équence. Le polymère chloroprène est une matière synthétique fortement déformable résistante aux produits chimiques, insensible à la chaleur et au vieillissement qui s'applique particulièrement bien au but recherché ici. Pour le centrage des joints horizontaux, ces derniers comportent avantageusement des rainures et des ressorts. Pour les joints verticaux, on aura avantageusement prévu des rainures à section circulaire servant à recevoir le cordon d'étan chéité. Suivant une autre configuration de l'invention, la coque extérieure et la coque intérieure comportent des élémentsde jonction qui peuvent etre reliés les uns aux autres lors de la mise en place du coffrage. les éléments de jonction du coffrage extérieur peuvent être des équerres en acier dont les branches sont soudées à l'armature d'acier des éléments formant le coffrage extérieur les éléments de jonction du coffrage intérieur peuvent respectivement comporter à une extrémité une butée pour le coffrage intérieur et à l'autre extrémité un crochet afin de permettre un raccordement avec les éléments de jonction du coffrage extérieur.Une configuration avantageuse de la jonction entre les éléments de jonction de coffrage intérieur et les éléments de jonction de coffrage extérieur est caractérisée en ce que les crochets accrochent plusieurs éléments de jonction du coffrage intérieur sur une barre ces crochets étant disposés dans des boucles formées à gauche par les armatures d'acier. Par ce système de jonction, les coques intérieures et extérieures sont reliées de manière stable et peuvent supporter la pression de bétonnage sans enregistrer de variations de forme. L'assemblage entre les éléments de jonction des coques intérieures et les équerres en acier de construction où les barres les traversant sur les éléments de jonction de coffrage extérieur peut etre réalisé de manière particulièrement-simple par le fait que l'extrémité en forme de crochet de ltélément de jonction du coffrage intérieur est accroché sur la pièce correspondante de l'élément de jonction du coffrage extérieur plis rabbattue.Pour augmenter leur longivité, les pièce métalliques des éléments de jonction entre le coffrage intérieur et le coffrage extérieur sont zinguées au niveau du noyau de béton afin d assurer une protection contre la corrosion ou encore recouver a 'une resine époxy. l'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront mieux au cours de la description explicative qui va suivre en se reportant aux dessins schématiques annexés donnés uniquement illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une coupe schématique dPun coffrage conforme à l'invention dans lequel les pièces de renforcement des plaques ou les éléments de jonction sont rendus apparents; - la figure 2 est une coupe d'un mur comportant une fenêtre, monté avec un coffrage conforme à l'invention, - la figure 3 est une représentation similaire à la figure 2 mais sans fenêtre;; - la figure 4 est une coupe de deux éléments de coffrage extérieur sur un joint horizontal; - la figure 5 est une coupe de deux éléments de coffrage extérieur au niveau d'un joint vertical; et - la figure 6 est une coupe de deux éléments de coffrage extérieur dans l'angle d tun immeuble les pièces métalliques reliant les éléments formant coffrage extérieur étant montrées de manière apparentes ou en vue de dessus. À A la figure i, on a montré une partie d'un élément de coffrage extérieur 2 ainsi que des parties des deux élément 4 de coffrage intérieur (dans ce cas, des plaques de "PLacopfatrett ). L'élément de coffrage extérieur 2 se compose de béton léger armé. Bur la partie armée 8 de la plaque en acier de construction, sont soudées des équerres 10 en acier de construction également. Ces équerres 10 dépassent sur la face interne de la coque extérieure et forment de cette manière des boucles qui sont traversées par des barres 12. les équerres en acier de construction 10 le cas échéant avec les barres 1 2 forment les éléments de jonction sur les éléments de coffrage extérieur 2. les- éléments de jonction sur les éléments de coffrage intérieur -sont, dans le presengexemple pour lequel on a prévu des plaques de "ilacoplâtre11 , réalisés sous forme de dispositifsd'ancrage 14 en-acier de construction qui comporte une extrémité une butée 16 pour la plaque de "Blacoplâtre" et sur l'autre extrémité un crochet 18 permettant de les accrocher dans les barres 12.Les crochets 18 peuvent être rabbattus après avoir été accrochés, de la manière indiquée par les flèches À la figure 2, on a montré comment avec les deux sections normales des éléments formant coffrage extérieur 2 conformes à l'invention, on peut monter un mur avec des fenêtres. L'élément de coffrage extérieur 2 après la première section normale, se trouve en arrière de la fenêtre (lorsqu'on abserve la figure perpendi -culairement au plan du dessin). L'élément de coffrage extérieur 2 est une simple plaque plate. L'élément de coffrage extérieur 2a comporte l'autre section normale avec un garde-corps et un linteau si bien qu'il forme avec l'élément de coffrage intérieur un volume étanche qui est rempli de béton de remplissage en 20. La figure 3 est une coupe d'une portion de mur ne comportant pas de fen8tre, qui est réalisée avec des éléments de coffrage conformes à l'invention. La coupe de la figure 3 peut par exemple Qtre faite en arrière de la fenêtre (c'est-à-dire lorsqu'on regarde la figure perpendiculairement au plan du dessin). Pour la réali section du mur, les éléments de coffrage extérieur 2 ou 2a sont ancrés à l'aide de cables de précontrainte 22 qui sont rattachés d'une part aux éléments de jonction sur le coffrage extérieur et d'autre part sur la plaque de béton adjacente 24 de l'immeuble. Comme le montre la figure 4, les- joints horizontaux comportent une rainure 30 sur le premier élément de coffrage extérieur et une languette 32 sur l'élément de jonction adjacent 2. Dans le joint sont prévus des cordons ou rubans d'étanchéité 34, 36 qui sont appliqués à plat par l'élément de coffrage extérieur 2. La figure 5 montre un joint vertical entre deux éléments de coffrage extérieur 20 Les deux éléments de coffrage extérieurs comportent une gorge ronde 40 formant un passage sensiblement circulaire dans lequel est introduit un cordon d 'étanchéité 42 he joint vertical est par ailleurs rendu étanche sur la face interne du coffrage par un cordon d'étanchéité 44 qui est comprimé par la pression des éléments de coffrage. la figure 6 montre le joint entre deux éléments de coffrage extérieurs 2b qui forme l'angle dtun immeuble. Sur cette figure, on a représenté les éléments de jonction montrés à la figure 1 de coffrage extérieur, dans une vue de dessus. Be joint vertical des deux éléments de coffrage extérieur 2b est à nouveau rendu étanche par deux cordons d'étanchéité 50, 52 qui sont déposés dans les gorges correspondantes (non représentées). Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnésqutà titire d'exemple. Rn particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S REVE NDI C:A: TI O NS f.- Coffrage perdu servant à la réalisation de murs, dans lesquels le noyau est en beton léger coulé en place, caractérisé en ce que le coffrage extérieur est en béton léger, notamment en béton léger armé. 2.- Coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le béton léger de la coque extérieure contient comme liant ou agent de remplissage du ciment au de la farine de chaux blanche. 3.- Coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces extérieures de la coque extérieure sont en béton léger formant revêtement d'aspect. 4. Coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coffrage intérieur est formé de plaques connues sous la dénomination commerciale de "2lacoploatre". 5.- Coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le- module d'élasticité de la coque extérieure est approximativement égal ou inférieur au module l'élasticité du béton léger formant le noyau, l'isolation thermique de la coque extérieure est sensiblement égale ou supérieure à celle du béton formant le noyau et la résistance à la vapeur de la coque extérieure est sensiblement égale ou inférieure à celle du béton léger formant le noyau. 6.- Coffrage selon ltune des revendications 1, 2, 3 ou 5, caractérisé en ce que le béton léger utilisé pour la coque extérieure et le béton formant le noyau se situent dans les classes de résistance LBn 100 et LBn 150 (norme allemande DIN 1045 s'appliquant au béton léger, ctest-à-dire qu'il s'agit de bétons légers ayant une résistance nominale de 100 à 150 kgf/cm2Y. 7.- Coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface extérieure de la coque extérieure comporte un produit hydrophobe ou repousseur d'eau basique résistant. 8.- Coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments de coffrage extérieur ont la hauteur d'un demiétage. 9 - Coffrage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les éléments de coffrage extérieur sont des pièces préfabriquées avec des longueurs différentes ne dépassant to-tefois pas 5 mètres tO - Coffrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qWue les éléments de coffrage extérieur comportent deux sections normales, le premier élément étant prévu pour former avec la première section normale un linteau ou un garde-corps et le second élément étant associé à la seconde section normale pour le volume entre la fenêtre et l'angle de la construclion0 il - Coffrage selon la revendication 1 ou 10, caractérisé en ce que dans les joints horizontaux et verticaux des éléments de coffrage extérieur les uns en dessous des autres et en direction de l'élément de construction adjacent, sont prévus des cordons ou rubans d'étanchéité formés d'un polymère chloroprane. 12 - Coffrage selon la revendication il, caractérisé en ce que les joints horizontaux colportent des rainures et des languettes 13 - Coffrage selon la revendication 11, caractérisé eu ce que les éléments de coffrage extérieur comportent sur les joints verticaux des rainures rondes pour recevoir un cordon d'étanchéi té. 14 - Coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la coque extérieure et la coque intérieure comportent des éléments de Jonction qui peuvent être réunis ensemble lors de la mise en place du coffrage. 15 - Coffrage selon la revendication 14, caractérisé en ce que les éléments dè jonction du coffrage extérieur sont formés par des équerres en acier de construction dont les branches sont soudées à la partie armée en acier de construction des éléments de coffrage extérieur. 16 - Coffrage selon la revendication 14 ou t5, caractérisé en ce que les éléments de jonction du coffrage intérieur comportent respectivement à une extrémité une butée pour la coque intérieure et à 1' autre extrémité un crochet permettant la jonction avec les éléments de jonction de coffrage extérieur. \ - Coffrage selon la revendication 16, caractérisé en ce que les crochets de plusieurs éléments de jonction de coffrage intérieur viennent en brize sur une barre qui est introduite dans les boucles formées par les equerres en acier de construction précitées. 18 - Coffrage selon l'une des revendications 14 à 17, caractérisé en ce que les parties métalliques des éléments de jonction entre la coque extérieure et la coque intérieure au niveau du béton formant le noyau sont zinguées pour assurer une protection contre la corrosion ou recouvertes d'un revêtement de résine époxy.