Brevet FR2295184A1 — publié le 19760716

La présente invention concerne de nouveaux matériaux élémentaires de construction, permettant l'édification facile de bâtiments de toute sorte, ainsi que des procédés pour les fabriquer. Les matériaux élémentaires de construction usuels dans l'industrie du bâtiment, tels que pierre, brique, parpaing, carreau de plâtre, nécessitent habituellement pour leur mise en oeuvre le recours de spécialistes, maçons, monteurs, et pour leur finition, une main d'oeuvre spécialisée, plâtriers, peintres, menuisiers. De plus, les matériaux traditionnels ne présentent pas toujours par eux-mêmes et à la fois des caractéristiques suffisantes des points de vue mécanique, thermique, acoustique, tenue aux in tempéries et au feu. L'objet de la présente invention est un nouveau matériau élé- mentaire de construction qui permet d'éviter l'emploi de spécialistes pour sa mise en oeuvre et apporte directement, sans opération supplémentaire, tous les avantages.que l'on peut attendre de matériaux destinés à l'édification de bâtiments confortables et d'aspect agréable. -~Ce-ateriau de construction a, de plus, les caractéristiques det tbt et de rigidité qu'exige la sécurité dans le cas d'un matériau qui doit normalement constituer le corps principal du bâtiment à construire. Le matériau de construction objet de l'invention est essentiellement constitué d'un bloc de plâtre enfermé dans une gaine étanche en matière plastique et se présente sous la forme d'élé ments- n ples, juxtaposables et/ou superposables. - Bien que la forme la plus générale et la plus adaptée soit celle d'un prisme rectangulaire, comme se présentent ordinairement les briques, les parpaings ou les pierres de taille, le matériau de construction de l'invention peut offrir d'autres formes géométriques, telles que cylindre, tronc de cône ou de pyramide, paral lélépipède, cintrés, etc... Dans ce matériau élémentaire de construction, la gaine est parfaitement appliquée sur le bloc de plâtre, la forme générale de celui-ci étant aussi voisine que possible de celle de la gaine, voire même déterminée par le volume intérieur de la gaine. Celle-ci définit pratiquement la forme extérieure du matériau de construction, ses dimensions ainsi que son aspect. Par plâtre, il convient de désigner ici des compositions à base de sulfate de-calcium qui ont fait prise par gachage avec avec l'eau et ont été débarrassées de toute humidité résiduelle par un moyen quelconque, notamment par élévation de leur température dans une atmosphère sèche et renouvelée. Par gaine, il convient de désigner une enveloppe en matière plastique d'épaisseur quelconque, pouvant être relativement mince quoique suffisante pour qu'elle puisse supporter la manipulation, l'écrasement sous le poids des matériaux situés au-dessus ainsi que des chocs relativement importants sans que l'aspect et surtout l'étanchéité de la gaine ne s'en trouve compromise. Son épaisseur doit aussi permettre de faire.apparaître sur elle des reliefs. En particulier, pour positionner les matériaux élémentaires les uns par rapport aux autres, au moment de la construction, il peut être souhaitable que leurs faces inférieure et supérieure portent des stries longitudinales, capables de s'emboîter dans celles que portent les matériaux élémentaires situés en-dessous ou en-dessus. De même, ses faces extrêmes, pour faciliter la juxtaposition des matériaux élémentaires voisins, peuvent aussi porter des stries de positionnement dont l'orientation reste quelconque et préférablement verticale. Les faces antérieures et postérieures des matériaux élémentaires, c'est-à-dire celles qui conditionnent l'aspect extérieur et intérieur du bâtiment construit avec ces matériaux, peuvent présenter des aspects différents entre elles : la face antérieure peut présenter, par exemple, l'aspect de la maçonnerie en pierre de taille ou en tuffeau tandis que la face intérieure peut apparaître sous l'aspect de la céramique décorée ou du bois. On sait que de tels aspects' sont communément conférés aux matières plastiques par le moyen de la pression, de la chaleur et de l'impression. Parmi les matières plastiques utilisables pour constituer la gaine du matériau élémentaire de construction selon l'invention, les matières thermoplastiques, en particulier le polychlorure de vinyle rigide, conviennent parfaitement bien en raison de leur facilité de mise en oeuvre, de leur résistance mécanique ainsi qu'aux intempéries. Leur thermosoudabilité permet, notamment, de rapporter entre eux, par exemple par soudage haute fréquence, plusieurs parties de la gaine et de les solidariser de façon définitive après mise en place du bloc de plâtre. L'invention comprend également les différents procédés de fabrication des matériaux élémentaires de construction, en mettant en oeuvre des techniques en soi connues pour le façonnage et l'as semblage des matières plastiques. Ces procédés peuvent se ramener à deux types selon que le bloc de plâtre est d'abord élaboré avant d'être revêtu de la gaine plastique ou qu'il est formé in situ dans une structure creuse, qui constitue plus ou moins partiellement la gaine plastique. Dans tous les cas, le plâtre doit atteindre le degré de durcissement et de siccité propres à lui conférer les propriétés mécaniques optimales et qu'il convient alors de rendre définitif par une obturation parfaite de la gaine plastique. Il importe en effet, pour conserver les qualités mécaniques et isolantes du bloc de plâtre, d'éviter toute reprise d'humidité ou le départ, même partiel, de son eau de cristallisation. Pour cela, la gaine qui doit être faite en un matériau pratiquement imperméable à l'eau, à l'état liquide ou de vapeur, doit constituer un revêtement étanche autour du bloc de plâtre. Un procédé de fabrication de matériau élémentaire de construction, présentant la forme générale d'un prisme rectangulaire, consiste à préparer le bloc de plâtre de façon quelconque, par exemple par moulage aux dimensions voulues et à l'amener au degré de siccité convenable. Après usinage aux cotes voulues et dépoussiérage, le bloc de plâtre est emboîté dans un profilé en matière plastique de section rigoureusement définie, de façon que les faces latérales du bloc de plâtre soient parfaitement en contact avec les faces intérieures correspondantes du profilé.L'ensemble formé alors par le bloc de plâtre et le profilé est découpé à la longueur voulue et les deux extrémités libres du bloc de plâtre sont revêtues au moyen de deux fonds, constitués de la même matière plastique que le profilé, de dimensions sensiblement égales à la section droite du profilé, lesquels fonds sont alors soudés ou collés sur les bords extrêmes du profilé. Dans cette opération, il est possible de choisir la longueur définitive du profilé et la section des fonds de telle façon que ceux-ci se trouvent encastrés à l'intérieur du profilé, en s'appliquant parfaitement sur les faces extrêmes du bloc de plâtre. Dans cette technique de mise en oeuvre, le profilé en matière thermoplastique, qui est normalement obtenu par extrusion et calibrage, peut aussi être obtenu par la coextrusion d'au moins deux formulations différentes de matière thermoplastique de façon qu'elles se raccordent selon les arêtes longitudinales du profilé, permettant ainsi d'obtenir au moins deux aspects différents des faces du matériau élémentaire de construction et notamment des faces latérales opposées, réalisant ainsi deux aspects différents du matériau, l'un pour l'extérieur et l'autre pour l'intérieur du bâtiment à construire. Une variante de ce procédé peut consister à extruder séparément des profilés en L ou en U en matières thermoplastiques de formulations différentes puis à coller longitudinalement, bord à bord, les deux profilés, ou à les souder, par exemple, par chauffage haute fréquence. Un procédé du second type de fabrication de matériau élémenta ire de construction, pouvant alors présenter une forme quelconque, consiste à réaliser l'essentiel de la gaine, par exemple par moulage sous vide et par injection, sous la forme d'une boîte en matière thermoplastique ouverte sur une face et de dimensions extérieures choisies pour ledit matériau élémentaire de construction. On y coule le plâtre gaché et soumet celui-ci aux conditions convenables de durcissement et de séchage dans la boîte elle-même. Le bloc de plâtre ainsi formé in situ est ensuite enfermé de façon étanche dans ladite boîte au moyen d'une plaque constituée de la même matière thermoplastique que la boîte, découpée à la forme et aux dimensions du pourtour de l'ouverture de la boîte et qui est alors soudée ou collée sur le bord libre de ladite boîte. Une variante de ce procédé de fabrication consiste à réaliser par extrusion - soufflage en matière thermoplastique un corps creux dont la forme, les dimensions et l'état de surface externe lui sont données par le moule dans lequel s'effectue le soufflage et à couler le plâtre gaché dans le corps creux ainsi réalisé, par une ouverture unique située de préférence sur l'une des faces, non apparente, du matériau élémentaire de construction. Le plâtre est alors soumis in situ aux conditions convenables de durcissement et de séchage. L'ouverture est ensuite obturée de façon étanche par tout moyen adéquat, bouchon ou disque en matière thermoplastique, soudé ou collé sur le bord de l'ouverture. Cette technique est particulièrement adaptée à la fabrication de matériaux élémentaires de construction standardisés, présentant des formes compliquées. I1 va de soi que l'invention n'est pas limitée à l'emploi des procédés qui viennent d'être décrits pour réaliser les matériaux élémentaires de construction de l'invention. D'autres procédés appartenant à l'un des deux types de technique énumérés ci-dessus peuvent être appliqués. En particulier, on peut préparer un bloc de plâtre aux dimensions voulues, l'amener au degré de siccité convenable puis, alors qu'il est encore chaud, le revêtir par projection d'un polymère thermoplastique à l'état pulvérulent ou par immersion dans la poudre thermoplastique fluidifiée, puis surmou- ler le matériau brut ainsi obtenu'pour lui conférer les dimensions rigoureuses voulues et l'étant de surface désiré. Rentre également dans l'invention l'emploi d'un bloc de plâtre du type expansé ou alvéolaire ou de composition complexe afin de conférer au matériau élémentaire de construction des caractéristiques physiques et mécaniques particulières. Les matériaux élémentaires de construction ainsi réalisés sont assemblés dé la façon habituelle pour les matériaux de ce type dans le bâtiment et cela d'autant plus facilement que leurs contours peuvent être parfaitement définis et éventuellement aussi grâce aux stries de positionnement prévues sur leurs faces d'assemblage. Si les arêtes des matériaux sont obtenues avec suffisamment de préci sionss ce que les techniques de façonnage des matières plastiques permettent parfaitement, les surfaces intérieures et extérieures des murs dressés à l'aide des matériaux de l'invention présentent un aspect uniforme, sans apparente discontinuité entre chaque matériau élémentaire. Les matériaux élémentaires de construction sont collés entre eux au fur et à mesure de leur assemblage, au moyen de compositions adhésives en soi connues, adaptées à la nature de la matière plastique de la gaine et susceptibles de bien résister aux intempéries et au vieillissement. On peut ainsi, rapidement et sans apprentissage particulier, élever par exemple sùr une chape de ciment préalable, des murs de hauteur relativement grande, comportant les ouvertures qu'il est habituel de ménager, en construction. Les exemples qui suivent sont destinés à mieux faire apparaître la façon dont l'invention s'applique et ne présentent aucun caractère limitatif de la portée de l'invention. Exemple 1 On obtient par moulage des blocs de plâtre ayant la forme générale d'un barreau prismatique dont la section droite est celle d'un carré de 30 cm. de côté. Ces barreaux de plâtre sont transférés dans une étuve ventilée, réglée à' 1100C pendant un temps suffisant pour que l'eau résiduelle soit éliminée et qu'ils acquièrent leurs propriétés mécaniques optimales. Après refroidissement dans une atmosphère sèche, ils sont mis sur un banc d'alésage et découpés à une longueur de 50 cm. La surface des blocs de plâtre ainsi réalisés étant ainsi planée et leurs cotes étant ainsi ajustées de façon à présenter les dimensions exactes requises, les blocs sont transférés à l'atelier de montage des matériaux élémentaires de construction. Par ailleurs, on obtient par extrusion et calibrage des profilés en polychlorure de vinyle rigide de section carrée de 30 cm. de côté, mesuré à l'intérieur du profilé, et de îmm. d'épaisseur moyen ne. Chaque bloc de plâtre est emboîté à force à l'intérieur du profilé au moyen de vérins pneumatiques et le profilé est coupé à la longueur convenable. Enfin, deux fonds carrés de 30 cm. de côté et 1 mm. d'épaisseur, également en polychlorure de vinyle, sont découpés à l'avance. Ils sont mis en place au contact des faces extrêmes du bloc de plâtre, qui apparaissent de part et d'autre du profilé et collés sur les bords du profilé. On obtient ainsi des matériaux élémentaires de construction de dimensions 50x30x30 cm. prêts à l'emploi sans finition nécessaire. A l'aide de ces matériaux, on peut construire un mur de 40 mètres de long, 2,80 mètres de hauteur et 30 cm. d'épaisseur. Pour clore une maison individuelle sans étage de 100 m2 au sol, il faut environ 780 matériaux élémentaires de ce type. Si chacun représente environ 1 kg. de polychlorure de vinyle, un tel mur consommera 780 kg. de polychlorure de vinyle pour une masse totale d'environ 25 tonnes. Exemple 2 On réalise des matériaux élémentaires de construction comme dans l'exemple 1 mais en mettant en oeuvre un profilé en polychrorure de vinyle rigide obtenu par soudure haute fréquence bord à bord de deux cornières de compositions différentes : l'une d'elles est en polychlorure de vinyle normal pour constituer la face extérieure et l'autre en polychlorure de vinyle allégé de densité 0,7 pour constituer la face intérieure, ce qui conduit à une réduction du poids de polychlorure de vinyle consommé. Exemple 3 On fabrique à partir d'une composition à base de polychlorure de vinyle par extrusion-soufflage dans un moule des volumes creux en forme de prisme rectangulaire dont les surfaces extérieures sont parfaitement calibrées après le démoulage. Ces volumes creux comportent une ouverture circulaire correspondant au canal d'extrusion, après séparation du volume creux. Par cette ouverture, placée à la partie haute du volume creux, on coule du plâtre gâché jusqu'au niveau même de l'ouverture et laisse le plâtre faire prise. Pendant la prise, on évite toute déformation de la gaine plastique constituée par le volume creux en maintenant celui-ci dans une enceinte prismatique résistante, dans laquelle il est placé. Celui-ci est alors obturé au moyen d'un disque en polychlorure de vinyle rigide, obtenu par moulage par injection et d'un diamètre sensiblement égal à celui de l'ouverture du corps creux le disque est appliqué sur le plâtre en s'insérant dans l'ouverture. Il est alors collé. Le matériau élémentaire de construction ainsi fabriqué est alors partiellement décoré par impression graphique de sa face destinée à constituer la paroi intérieure du bâtiment. REVENDICATIONS 10) Nouveau matériau élémentaire de construction caractérisé par le fait qu'il est constitué d'un bloc de platre enfermé dans une gaine étanche en polychlorure de vinyle rigide compact ou al léq. 20) Nouveau matériau élémentairo de construction selon la re uendication 1, caractérisé par le fait que ses faces inférieures et supérieures portent des stries longitudinales de positionnement. 30) Nouveau matériau élémentaire de construction selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ses faces extrêmes oortent des stries de positionnement, préférablement verticales. 40) Nouveau matériau élémentaire de construction selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ses faces antérieures et postérieures présentent des aspects différents. 50) Nouveau matériau élémentaire de construction selon la re vendication 4, caractérisé par le fait que l'une des faces présente l'aspect de la pierre et l'autre face un aspect décoratif tel que celui du bois. 60) Procédé de fabrication de matériau élémentaire de construction selon la revendication 1, présentant la forme générale d'un prisme rectangulaire, caractérisé par le fait que le bloc de plâtre, préparé de façon quelconque aux dimensions voulues et amené au degré de siccité convenable, est emboité dans un profilé en polychlorure de vinyle rigide compact ou allégé . de section rigoureusement fézinie, l'ensemble forme par le bloc de plâtre et le profilé ainsi réalisé étant découpé à la longueur voulue et les deux extrémités libres du bloc de plâtre étant alors revêtues au moyen de eux fonds de la même matière plastique, de dimensions sensiblement égales à la section droite d profilé et soudés sur ses bords extrêmes. 701 Procédé de fabrication de matériau élémentaire de construction selon les revendications 4 et 6, caractérisé par le fait que le orofi1e est obtenu par coextrusion d'au moins deux formulations de nolychlorure de vinyle rigide compact ou allégé de telle façon qu'elles se raccordent selon les arêtes longitudinales du profilé. 80) Procédé de fabrication de matériau élémentaire de cons truction selon les revendications 4 et 6, caractérisé par le fait que le profilé est obtenu par l'extrusion séparée de deux profilés en L ou U, en polychlorure de vinyle rigide compact ou allégé de formulations différentes, qui sont collés ou soudés longitudina lement bord à bord. 90) Procédé de fabrication de matériau élémentaire de cons truction selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le bloc de plâtre est préparé aux dimensions voulues et amené au de gré de siccité convenable puis, alors qu'il est encore chaud, re vêtu d'une gaine en polychlorure de vinyle par projection du poly mère pulvérulent ou par immersion dans la poudre de polychlorure de vinyle fluidisée et enfin surmoulé pour lui conférer les di menses rigoureuses voulues et l'état de surface désiré. 1o ) Procédé de fabrication de matériau élémentaire de cons selon selon la revendication l, caractérisé par le fait que le bloc de plâtre est formé in situ dans une structure creuse en polychlorure de vinyle, constituant la gaine du matériau. 11 ) Procédé de fabrication de matériau élémentaire de cons truction selon la revendication 10, caractérisé par le fait que le # rye est coulé dans une boîte ouverte sur une face, en poly -chlorure de vinyle rigide compact ou allégé de dimensions choi sies pour ledit matériau élémentaire de construction, soumis in situ aux conditions de durcissement et de séchage, le bloc de plâtre étant alors enfermé de façon étanche dans ladite boîte au moyen d'une plaque de la même matière plastique, ayant la for me et les dimensions de l'ouverture de la boîte, la plaque étant alors soudée ou collée sur le bord libre de la bote. 120) Application à la construction des matériaux élémentai res nouveaux selon les revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que les dits matériaux sont assemblés par juxtaposition et/ ou superposition et réunis entre eux par collage au moyen de compositions adhésives, adaptées à la matière plastique de la gare.