Brevet FR2362980A1 — publié le 19780324

La présente invention concerne les panneaux de construction lé- gers. Plus particulièrement, l'invention se rapporte à des panneaux de construction légers présentant une résistance et une rigidité suffisantes, et comportant une âme rigide traversée par un certain nombre de volumes creux continus, et dans lesquels, si nécessaire, la face de ltffime est réalisée de telle sorte qu'elle présente une structure nervurée ou dans lesquels les volumes creux sont remplis d'un ma t#riau-mousse. les panneaux de construction légers utilisés jusqu'à présent sont notamment : les panneaux légers du type "sandwich" dans lesquels des nids d'abeille en carton, des mousses de matière plastique, de la laine de verre, etc., sont utilisés comme matière de l'åme et des plaques en matière plastique renforcée par des fibres, des plaques en chlorure de polyvinyle, des plaques en acier, des plaques en plâtre, des plaques en ciment à base d'amiante, du contre-plaqué, etc... sont utilisés comme matières servant à former les faces des panneaux des plaques moulées par extrusion sous vide dans lesquelles des matières inorganiques qui font prise à l'eau sont utilisées; des produits en béton mousse, tels que les produits A.L.C. (autoclaved ligntweigt concrete = béton léger traité à l'autoelave),etc... les panneaux sandwich ci-dessus ne sont utilisables que pour des applications limitées par exemple comme cloisons préfabriquées du fait de leur résistance et de leur rigidité insuffisantes. les matières inorganiques qui font prise à l'eau ne permettent que d'une manière limitée de réaliser des économies de poids et ne peuvent être moulées par extrusion qu'avec difficulté. En outre, les produits en béton léger traités à l'autoclave présentent l'inconvénient que leur procédé de fabrication est compliqué et que les produits sont normalisés. La présente invention a pour but de réaliser des panneaux de construction légers qui suppriment les inconvénients des panneaux et des techniques de fabrication classiques, qui présentent une résistance et une rigidité suffisantes pour pouvoir être utilisés comme parois capables de supporter des charges et qui peuvent etre facilement construits sous diverses formes. Conformément à la présente invention, un tel panneau de construction léger comprend une âme rigide à travers laquelle s'étendent un certain nombre de volumes creux continus s'étendant parallèlement à une meme direction et une couche de surface disposée sur l'une des faces ou sur chacune des deux faces de l'åme, à laquelle elle est fixée. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple, en regard des dessins annexés sur lesquels - les Pig. 1 à 3 sont des vues en coupe de divers panneaux de construction légers de la présente invention; - les Fig. 4A à 4L sont des vues de côté représentant divers modes de réalisation de l'#me des panneaux; - la Fig. 5 est une vue schématique en coupe partielle d'un appareil destiné à être utilisé pour la fabrication en continu de panneaux de construction légers; - la Fig. 6 est une vue en plan de l'appareil de la Pig. 5. les Fig. 1 à 3 sont des vues en coupe de panneaux de construc tion légers dans lesquels l'âme 1 est en une matière rigide et est traversée par un certain nombre de volumes creux continus qui s'4tendent dans une direction unique et sont parallèles entre eux. La raison de cette disposition est que le poids du panneau de construction est réduit en réalisant un certain nombre de volumes creux continus 3 et qu'en mtme temps ces volumes peuvent être remplis avec un matériau-mousse présentant d'excellentes propriétés d'isolation thermique et acoustique. les volumes creux 3 doivent titre formés de telle sorte qu'il s'étendent à travers l'âme dans une mdme direction, de façon que la résistance de l'amie 1 ne soit pas réduite du fait de la présence des vides 3. Ds formes préférées des volumes 5 du point de vue de la résistance de l'ame, sont la forme cylindrique et la forme prismatique droite. la forme en section transversale des volumes 3 peut être triangulaire, carrée, pentagonale, hexagonale, octagonale, circulaire, semi-circulaire, ou une combinaison de ces diverses formes, comme représenté par exemple sur les Fig. 4A à 4C. La réalisation des volumes creux sous ces formes permet d'obtenir une Sme très rigide. Comme il appasaâtra clairement, l'expression "volumes creux oon- tinus" est utilisée pour désigner des vides ou canaux continus formés dans la matière de l'åme dans une direction perpendiculaire au plan du dessin des Fig. 4A à 4L. la matière utilisée pour l'4me n'est pas particulièrement critique et on peut, de préférence, utiliser une matière telle qu'une résine thermoplastique, une résine thermoplastique contenant une charge, une résine thermodurcissable, une résine thermodurcissable contenant une charge, une matière inorg#anique, une matière inorganique contenant une charge, par exemple du ciment renforcé par des fibres de verre, et un métal. L'âme 1 peut titre produite par moulage monolithique, en utilisant un moulage par extrusion, ou par soudage ou collage de pièces moulées entre elles ou avec des éléments en forme de plaques. Dans le panneau de construction léger de la présente invention, les vides 3 de l'âme 1 peuvent titre laissés tels quels, ou, si néces- saire, ils peuvent entre remplis avec un matériau-mousse 15, comme représenté sur la Pig. 2. le remplissage des volumes 3 avec un matériaumousse produit des panneaux de construction qui sont légers et qui présentent en même temps d'excellentes propriétés d'isolation thermique et acoustique. Il n'est pas nécessaire que tous les vides soient remplis avec le matériau-mousse 15 et, conformément à l'invention, certains des vides peuvent titre remplis avec le matériau-mousse tandis que d'autres ne sont pas remplis, comme représenté sur la Fig. 2. le matériau-mousse 15 peut être quelconque, par exemple une matière organique ou une matière inorganique. Il est préférable que la surface de l'âme 1 soit réalisée de telle sorte qu'elle présente une forme nervurée afin de renforcer lladhé- rence entre la surface de la matière de l'âme 1 et une couche de surface extérieure 2 qui sera décrite ci-après et, en même temps, de fa çon à accrottre la résistance du panneau. La forme des nervures 4 n'est pas soumise à des limitations particulières et divers types de nervures, telles que des nervures 4 de-type continu, par exemple des nervures en forme de rail ayant une section transversale en T (cf Fig. 2 et 3), ou des nervures du type dispersé, par exemple des nervures en forme de têtesde clou, peuvent être utilisées, au choix. La matière de la couche de surface 2 qui doit titre disposée sur l'une des faces de l'âme 1 ou sur les deux peut varier selon l'utilisation du panneau. En général, on utilise, dé préférence, des matières qui font prise à l'eau telles que du ciment, du plâtre# et analogues, des métaux, des résines synthétiques, des résines synthétiques contenant une charge, etc... Lorsque des matières qui font prise à l'eau sont utilisées, il est préférable-que des polymères solubles dans l'eau, des polymères insolubles dans l'eau, des fibres organiques, des fibres inorganiques (par exemple de l'amiante), du sable, des billes creuses "Silas" ou analogues soient ajoutés. La couche de surface 2 peut être formée sur l'une des faces de l'âme 1 ou sur les deux, de diverses manières. Dans le cas où la matière de la couche de surface 2 est un métal ou une résine synthétique, on peut utiliser un procédé de liaison à chaud, de soudage, de collage au moyen d'un adhésif ou autre procédé analogue. Par contre, dans le cas où la matière de la couche de surface 2 est une matière qui fait prise à l'eau, cette matière et un agent de renforcement sont ajoutés à une quantité d'eau appropriée pour former une suspension épaisse ou coulis et ce coulis est déposé sur la face de l'ame 1 et astreint à prendre et à durcir.Dans ce cas, si la face de l'#me 1 est réalisée de façon à avoir une forme nervurée, une adhérence suffisante entre la matière de l'âme 1 et la couche de surface 2 est obtenue. De cette manière, la formation de la couche de surface 2 sur l'une des faces de l'âme 1 ou sur les deux accroit la résistance mécanique et la résistance au feu du panneau résultant. Bien que le panneau de construction léger de la présente invention puisse titre fabriqué par divers procédés, comme décrit ci-dessus, dans le cas où une matière qui fait prise à l'eau est utilisée comme matière de la couche de surface 2, le panneau de construction Léger de la présente invention peut ttre fabriqué de manière économique par un procédé continu, comme décrit ci-après. Le procédé continu de fabrication du panneau de construction léger est, de préférence, effectué en utilisant 11 appareil représenté sur les Fig. 5 et 6 qui est décrit ci-dessous. Comme représenté sur les Fig. 5 et 6 une frime rigide 1 qui est traversée par un certain nombre de volumes creux continus qui s'étendent dans une unique direction et parallèlement entre eux sort de l'unité 5 dans laquelle 1' #me rigide 1 a été produite ou par laquelle elle est distribuée. l'#me rigide 1 passe entre des rouleaux d'entraîne- ment 6 et est introduite dans une filière 8 d'un appareil d'extrusion 7 qui extrude de manière continue une matière qui fait prise à l'eau. Un coulis 10 d'une matière qui fait prise à l'eau et d'un agent de renforcement, fourni par une trémie 9, est également introduit dans une première extrudeuse 11 et dans une seconde extrudeuse 12 puis dans la filière 8. Dans la filière 8, le coulis est fixé par contact à une face de l'âme 1 pour former une couche de surface 2.Dans ce cas, si l'on désire fabriquer un panneau présentant d'excellentes pro piétés d'isolation thermique et acoustique, il est préférable d'utiliser une ame rigide dont les vides ont été remplis avec un matériaumousse. lors de la formation de la couche de surface, du papier, tel que du papier brut pour panneau de plâtre, est débité et appliqué en continu sur la surface de la couche de coulis, si désiré, de telle sorte que l'application de la couche de surface sur l'åme est facilement effectuée. L'âme 1 munie de la couche de surface 2 passe alors entre des rouleaux de calibrage 13 qui servent à ajuster l'épaisseur de la couche de surface 2.Etant donné que la couche de surface 2 nta pas encore fait prise et est fluide au stade où elle passe entre les rouleaux 13, le réglage de l'épaisseur peut être facilement exé cuté. Après ajustement de l'épaisseur, le panneau passe entre des rouveaux 14 qui le tirent et on le laisse ensuite vieillir suffisamment pour que la couche de surface 2 fasse prise de telle sorte que le panneau de construction léger désiré est obtenu. Dans le procédé cidessus, si l'Eme 1 est acheminée en continu au moyen d'un transporteur à bande ou analogue, l'amie sortant de l'unité productrice ou distributrice, est transformée de manière continue en un panneau de construction léger. les Fig. 5 et 6 représentent un mode de réalisation dans lequel la couche de surface 2 constituée par une matière qui fait prise à l'eau et un agent de renforcement est formée sur l'une des faces de l'ame 1. Si deux extrudeuses de matière faisant prise à l'eau sont utilisées, une de chaque coté de l'âme, une couche de surface peut être formée sur chacune des faces de l'#me, comme il apparattra clairement. Comme il résulte des explications qui précèdent, le panneau de construction de la présente invention est léger et présente une excellente résistance et une excellente rigidité et en outre, il présente une très grande résistance au feu. Le panneau de construction de la présente invention, lorsque les volumes creux continus de l'â- me sont remplis avec un matériau-mousse, présente également d'excellentes propriétés d'isolation thermique et acoustiques. En outre, la capacité d'isolation thermique et acoustique peut etre convenablement commandée en réglant la quantité du matériau-mousse de remplissage qui doit être utilisé. En outre, les vides 3 du panneau peuvent Entre utilisés pour le passage de canalisation et/ou de câbles électriques. Si le panneau de construction de la présente invention est préalablement muni de divers tuyaux (à savoir, au cours de la fabrication des panneaux) les installations de tuyauteries peuvent être très facilement réalisées au cours de la construction. Si le procédé continu-de fabrication du panneau de construction léger décrit ci-dessus est employé, il est possible de fabriquer le panneau de construction léger, en continu économiquement et en grande quantité. Selon le procédé de la présente invention, étant donné qu'un coulis comprenant une matière qui fait prise à l'eau ou analogue est pressée au-contact de la face de I'âme et astreinte à faire prise, il n'est pas nécessaire d'utiliser des adhésifs ou analogues et une adhérence suffisante est obtenue même si la surface de blâme est éventuellement inégale. En outre, si la surface extérieure de l'amie est réalisée de telle sorte qu'elle comporte des nervures, telles que les nervures des Pig. 2 et 3, la liaison et l'unité structurale entre l' - me et la couche de surface sont renforcées. Par conséquent, le panneau de construction léger de la présente invention peut titre utilisé très efficacement comme paroi de construction capable de supporter des charges, résistante au feu, pour des maisons~ préfabriquées etc... et l'utilisation du procédé de fabrication continu de la présente invention rend possible de produire le panneau léger d'une manière économique à une échelle industrielle et en grande quantité. - REVENDICBTIONS 1 - Panneau de construction léger, caractérisé en ce qu'il comprend une Sme rigide comportant deux faces opposées et un certain nombre de volumes creux continus qui s'étendent à travers l'âme suivant une même direction et une couche de surface disposée sur au moins l'une des faces opposées de l'tme à laquelle elle est fixée. 2 - Panneau de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des nervures qui sont formées sur la surface d'au moins l'une des faces opposées de l'ame rigide sur laquelle la couche de surface est disposée et sont destinées à s'accrocher à la couche de surface et à améliorer la fixation sur l'âme de la couche de surface. 3 - Panneau de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des volumes creux continus de l'ame rigide a une forme générale cylindrique. 4 - Panneau de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des volumes creux continus de l'ame rigide a la forme générale d'un prisme droit. 5 - Panneau de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que les volumes creux continus de 1'ame rigide ont, en section transversale, une forme circulaire, semi-circulaire, triangulaire, carrée,pentagonale, hexagonale, octogonale ou une forme combinant au moins deux de ces formes. 6 - Panneau de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, un matériau-mousse qui remplit au moins en partie certains au moins des volumes creux continus de 1'#me rigide. 7 - Panneau de construction selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau-mousse est choisi dans le groupe constitué par les matériaux-mousses organiques et inorganiques. 8 - Panneau de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'ssme rigide est formée en une matière choisie dans le groupe constitué par les résines thermodurcissables, les résines thermodurcissables contenant une charge,les résines thermoplastiques, les résines thermoplastiques contenant une charge, les matières inorganiques, les matières inorganiques contenant une charge et les métaux. 9 - Panneau de construction selon la revendication 8, caractérisé en ce que la matière inorganique contenant une charge est un ciment renforcé par des fibres de verre. 10 - Panneau de construction selon 11une quelconque des revendications 1 et 8, caractérisé en ce que la couche de surface est formée en une matière choisie dans le groupe constitué par les matières faisant prise à l'eau, les métaux, les résines synthétiques et les résines synthétiques contenant une charge. 11 - Panneau de construction selon la revendication 1, caractzé- risé en ce que le panneau est approximativement plat et en ce que lesdites faces opposées sont approximativement plates et sont parallèles entre elles. 12 - Panneau de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une couche de surface disposée sur chacune des deux faces opposées de-l'âme, lesdites couches étant fixées auxdites faces. 13 - Procédé de fabrication d'un panneau de construction léger, caractérisé en ce qu'on réalise une âme rigide à travers laquelle s' +vendent dans une mee direction, un certain nombre de volumes creux continus; on introduit l'âme rigide dans la filière d'un appareil d'extrusion et on extrude de manière continue une matière au contact de lune au moins des faces de l'ame rigide pour former une couche de surface sur l'une ou sur chacune des faces de l'ame rigide. 14 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre le stade qui consiste à astreindre la matière qui a été extrudée sur au moins une face de l'Ame rigide à faire prise. 15 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte en outre le stade qui consiste à remplir au moins en partie au moins certains des volumes creux de l' & e rigide avant d'introduire cette dérnière dans la filière de l'appareil d'extrusion. 16 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte le stade qui consiste à faire passer l' & e portant la couche de surface sous au moins un rouleau avant la prise de cette dernière afin de régler l'épaisseur de la couche de surface. 17 - Procédé selon l'une des revendications 14 et 15, caractérisé en ce qu'il comporte le stade qui consiste à appliquer une cou che de surface supplémentaire sur la couche de surface extrudée, d'une manière continue, avant la prise de la matière de la couche de surface extrudée. 18 - Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte le stade qui consiste à appliquer une couche de surface supplémentaire sur la couche de surface extrudée d'une manière continue, avant de faire passer cette couche sous le ou les rouleaux. 19 - Procédé selon l'une des revendications 13 à 18, caractérisé en ce qu'il comporte le stade qui consiste à ajouter un agent de renforcement à la matière de la couche de surface avant son extrusion sur l'âme rigide. 20 - Procédé selon l'une des revendications 13 à 191.caractérisé en ce qu'il comporte le stade qui consiste à fabriquer en continu 1'flme continue et à faire passer de manière continue l' & e rigide dans la filière de façon ainsi à fabriquer en continu les panneaux de construction. 21 - Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte le stade qui consiste à extruder la matière de la couche de surface sur les faces opposées de l'tme pour former une couche de surface sur ces deux faces. 22 - Procédé selon l'une des revendications 13 à 21, caractérisé en ce que la matière de la couche de surface est extrudée à l'état liquide ou fluide sur L'âme rigide. 23 - Procédé selon la revendication 22, caractérisé en ce qu'il comporte le stade qui consiste à faire passer l'ame portant la couche de surface sous au moins un rouleau avant la prise de lamatiere de cette dernière afin d'ajuster l'épaisseur de la couche de surface.