Brevet FR2467270A1 — publié le 19810417

La construction traditionnelle, c'est-à-dire celle consistant à élever un édifice sur son site avec les matériaux classiques, n'a guère évolué depuis une cinquantaine d'années. Seuls les moyens de manutention, de levage et de transport ont fait l'objet d'améliorations. 5. Dans ce type de construction, le nombre élevé d'opérations succes- sives à effectuer constitue un inconvénient majeur - multiples préparations de mortiers - nombreux va-et-vient pour la mise en place des petits élé- ments: pierres, parpaings, briques, etc... à la truelle 10. - attentes pour le séchage - nécessité de crépir - trop de temps et de mouvements avant de parvenir à l'achève- ment du gros oeuvre. Il en résulte quelquefois des fissures et lézardes sur les murs et 15. les terrasses. Le gros oeuvre terminé, le manque de coordination des interventions des divers corps d'état, plâtriers, menuisiers, plombiers, électriciens, empêchent ou rendent difficile la mise en place de l'isolation qui est ainsi sujette à de nombreux ponts thermiques. 20. Or, on sait toute l'importance que revêt le problème de l'isolation, tant phonique que thermique, dans le domaine de la construction. L'importance de l'isolation a été encore accentuée par les récentes mesures prises en faveur des économies d'énergie. La mise en place de l'isolation et le.choix des matières isolantes 25. sont faits le plus souvent sans connaissances techniques et scientifi- ques des matériaux employés, les utilisateurs se basant pour la plupart sur des publicités ne donnant pas toute la clarté voulue sur les carac- téristiques des produits utilisés. Les matériaux plastiques sont en grande majorité des facteurs de la 30. propagation des flammes et des fumées toxiques en cas d'incendie. Ce danger risque d'être encore accru, au moment o, en raison des économies d'énergie, les problèmes d'isolation prennent une importance considérable. Actuellement, dans un souçi de réduction de coût et de rapidité de 35. construction, il est fait de plus en plus appel aux éléments préfabriqués. Habituellement, il s'agit d'éléments lourds préfabriqués produits en usine (ciment précontraint). Ces éléments sont souvent d'un poids excessif, disproportionné aux 24b72?È -2- besoins réels. Ils nécessitent, pour être manipulés et transportés sur le lieu de construction, un important matériel de manutention et de levage. Ce matériel demande des investissements très importants et diffi- 5. ciles à amortir. En outre, la liaison de la partie externe et de la partie interne recouvrant l'isolant est faite par ferraillage traversant celui-ci d'o de nombreux ponts thermiques. La présente invention se propose de remédier aux inconvénients in- 10. diqués ci-dessus. Elle a pour objet un nouvel élément de construction se présentant essentiellement sous la forme de panneaux utilisables notamment pour la constitution de planchers, murs, cloisons, plafonds, toitures, instal- lations pour chauffage solaire. 15. Cet élément de construction se présente généralement sous la forme d'un-panneau dont l'âme est constituée par une plaque en résine expansee ininflammable. La panneau éventuellement renforcé par une projection de ciment ou de plâtre sur ses faces est transporté sur le lieu de construction o 20. s'achève sa réalisation en position définitive de construction. Il s'agit d'un élément léger qui peut être facilement manipulé et transporté, sans le recours de matériel de manutention ou de matériel de levage. D'une façon plus générale, l'invention concerne un nouveau procédé 25. de fabrication d'éléments de construction consistant à - réaliser par moulage en continu un panneau de résine expan- sée de l'épaisseur désirée - débiter ce panneau à la dimension recherchée - transporter ces panneaux légers de grande dimension sur le 30. lieu de construction - et garnir les faces des panneaux expansés avec un produit de projection tel que ciment, plâtre, résine, etc Les panneaux en résine expansée sont avantageusement constitués par de la mousse phénolique qui, par rapport à certaines mousses synthéti- 35. ques, présente l'avantage de résister au feu et de ne pas dégager de fumées toxiques. De façon préférentielle, on réalise le panneau léger avec au moins une de ses faces pourvues de formes en relief, en particulier crantées -3- à contre-dépouille, en continu dans un couloir limité par deux parois mobiles sans fin. On obtient grâce à ces formes en relief un excellent accrochage des produits de projection tels que ciment, plâtre, résine, etc... 5. Pour la fabrication en continu des panneaux légers, on fera avan- tageusement appel au dispositif qui a été décrit dans la demande de bre- vet déposée en France le 15 Juin 1977 sous le n0 77 18 360 intitulée "Procédé et machine pour améliorer la capacité de production de panneaux réalisés en matière moulée". 10. Afin d'améliorer la résistance mécanique des panneaux conformes à l'invention, il peut être avantageux de procéder en continu en usine à un premier garnissage de leurs faces par une légère projection de ciment ou de plâtre sur ces dernières. Cette opération permet d'obtenir un panneau d'une dureté nettement 15. supérieure à celle de la mousse nue, sans que le poids en soit considé- rablement augmenté. Dans un mode de réalisation de l'invention on peut, après avoir pro- cédé en usine à cette première projection de ciment ou de plâtre sur les faces du panneau, poser ce dernier à plat sur une sole fixe ou mobile en 20. continu sur laquelle a été préalablement coulé du ciment sur une cer- taine épaisseur. On obtient après prise du ciment sur les sommets des formes en re- lief et dégagement de la sole une plaque présentant une paroi lisse der- rière laquelle sont réservés des couloirs entre lesdites formes en 25. relief. Cette opération peut être effectuée sur chacune des faces du pan- neau en résine expansée. Il faut remarquer, à ce propos, qu'il est également possible de couler sur la sole, du plâtre, de la résine synthétique armée ou tout 30. autre liant et d'obtenir, tout comme avec le ciment, une paroi lisse constituée de l'un de ces matériaux. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le panneau léger dont les faces sont pourvues de formes en relief, est refendu en deux dans le milieu de sa partie pleine afin de constituer deux demi-panneaux 35. qui sont placés l'un contre l'autre avec les faces en relief en regard. Il est ainsi possible d'obtenir un coffrage dans le sens longitudi- nal et transversal et de couler dans les couloirs formés entre les re- liefs face à face la quantité de ciment nécessaire pour obtenir un mur 24672?O -4- central porteur recouvert de mousse d'un côté et de l'autre. Ces panneaux légers amenés sur le chantier sont assemblés en posi- tion définitive de construction. Ils sont maintenus, par exemple, par des grillages destinés à armer les ciments, plâtres, etc... qui seront 5. projetés ou introduits par coulée ou moulés sur place; ces dernières opérations étant destinées à donner l'épaisseur et la robustesse dési- rées aux cloisons ou murs porteurs. Un des avantages des panneaux crantés en relief conformes à l'in- vention est de maintenir chaque côté des parties servant de renfort, 10. sans qu'il soit nécessaire de faire communiquer le ferraillage pour leur maintien à travers la partie isolante. Tout pont thermique se trouve être ainsi éliminé. L'invention sera mieux comprise à la lecture de quelques modes de réalisation donnés à titre non-limitatif, se référant aux dessins ci- 15. annexés. La figure 1 illustre schématiquement le procédé de fabrication d'éléments de construction conforme à l'invention, dans lequel les pan- neaux sont produits en continu par une machine à mouvement latéral. La figure 2 illustre schématiquement le procédé de fabrication 20. d'éléments de construction conforme à l'invention, dans lequel les pan- neaux sont produits en continu par une machine à mouvement descendant. La figure 3 est une coupe verticale partielle d'une sole sur la- quelle on a coulé du ciment et posé à plat un panneau dont les faces sont pourvues de formes en relief. 25. La figure 4 est une vue en perspective d'un panneau en résine ex- pansée dont les faces sont pourvues de reliefs ayant la forme de troncs pyramidaux. La figure 5 est une vue en perspective d'un panneau en résine ex- pansée dont les faces sont pourvues de formes en reliefs crantés. 30. La figure 6 est une coupe verticale d'un panneau muni de reliefs ayant la forme de troncs pyramidaux. La figure 7 montre une coupe verticale d'un panneau obtenu après avoir refendu dans son milieu le panneau représenté sur la figure 6 et réunis les deux demi-panneaux obtenus par les faces en relief. 35. Les figures 8, 10 et 12 montrent des coupes transversales de quel- ques variantes de réalisation de panneaux dont les faces sont pourvues de formes en reliefs crantés. Les figures 9, 11 et 13 représentent des coupes transversales des -5- panneaux obtenus après avoir refendu dans leur milieu les panneaux repré- sentés respectivement sur les figures 8, 10 et 12 et réuni les deux demi-panneaux obtenus par leurs faces en relief. La figure 14 est une vue schématique éclatée de l'intérieur d'une 5. maison qui illustre la façon dont les panneaux légers sont assemblés en position définitive de construction et terminés sur place par une pro- jection de ciment ou de plâtre. La figure 15 est une vue de détail de la figure 14 montrant comment un panneau servant de mur est terminé sur place. 10. La figure 16 est une coupe transversale d'un mur réalisé par l'as- semblage de deux panneaux conformes à l'invention. La figure 17 illustre la manière d'utiliser les panneaux conformes à l'invention pour la réalisation d'un ensemble plafond-plancher. La figure 18 est une coupe transversale partielle d'un ensemble 15. plafond-plancher et d'une cloison constituée avec des panneaux conformes à l'invention. La figure 19 montre le système de démoulage en continu des panneaux pourvus de reliefs crantés conformes à l'invention. Comme le montre la figure 1, on réalise par moulage en continu un 20. panneau en résine expansée de l'épaisseur désirée dans une machine de production en continu schématiquement représentée en 1. Cette machine est constituée par un couloir sans fin dont la lar- geur est variable. Les parois 2 de la machine avancent en continu. Le panneau 3 en résine expansée qui sort de la machine dans le sens 25. indiqué par la flèche est découpé à la longueur désirée par une scie 4 entraînée à la même vitesse que le panneau 3. Les panneaux découpés aux dimensions sont stockés en 5 prêts à l'emploi. Afin d'accroître la rigidité du panneau pour en faciliter la manu- 30. tention, on peut procéder à une première projection sur ses faces de ciment, plâtre ou tout autre liant, ce qui est illustré en 6. Cette projection de ciment ou de plâtre peut être réalisée en utilisant les appareils existant sur le marché et connus par l'homme de l'art. 35. Après cette opération de projection, les panneaux sont stockés en 7. Les panneaux de résine expansée obtenus sont légers et de manuten- tion très aisée. Ils sont facilement transportés sur le lieu de construction et ma- -6- nipulés sans l'aide de matériel de manutention lourd. Les panneaux qui sont amenés sur le lieu de construction, sont stockés en 8, puis assemblés en 9 o ils sont terminés sur place. Sur la figure 2, on a représenté schématiquement en 1 une machine 5. de production de panneaux en continu à mouvement descendant. Cette machine comporte un couloir de moulage sensiblement vertical ouvert à ses extrémités supérieure et inférieure et délimité par des pa- rois mobiles constituées par des chaînes sans fin pouvant porter des moules interchangeables, de formes diverses, destinés à produire des 10. formes en relief sur les faces des panneaux, comme on l'expliquera plus en détail dans la suite de la description. Les panneaux produits par la machine ont leurs faces pourvues de formes en relief qui com- posent des couloirs dans le sens longitudinal et transversal. - On retrouve sur cette figure, schématisée en 6, l'opération de pro- 15. jection de ciment sur les faces du panneau. Dans une forme de réalisation de l'invention illustrée sur cette figure, on coule sur une sole 50 qui peut être fixe ou mobile en conti- nu, du ciment liquide 51, sur une faible épaisseur, par exemple de 5 à mm, et on pose à plat le panneau 3 qui sort de la machine de produc- 20. tion et dont les faces sont pourvues de formes en relief. Après prise du ciment sur les sommets des formes en relief 38 et dégagement du panneau 3 (figure 3), on obtient une plaque qui présente une paroi moulée lisse ou aux formes désirées, derrière laquelle sont réservés des couloirs entre lesdites formes en relief. 25. Bien entendu, la même opération peut être faite sur l'autre face du panneau. On obtient alors un panneau aux deux faces nettes constituant une cloison complète avec des espaces vides intérieurs donnant toutes possi- bilités de passage selon les cas: 30. - profilés, tuyauteries, gaines, etc - ferraillage pour ciment armé ou autre - ventilation, circulation d'air froid ou chaud - ou garnissage de ciment sur chantiers pour murs porteurs. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le panneau qui 35. sort de la machine est refendu dans le milieu de sa partie pleine afin de constituer deux demi-panneaux 10 et Il que l'on réunit par leurs fa- ces en relief (figure 7). Des couloirs 12 se trouvent être ainsi réservés entre les formes -7- en relief dont les faces mis en regard sont pourvues. Il est aussi possible de prendre deux panneaux présentant des for- mes en relief sur l'une de leurs faces seulement et de les mettre l'un contre l'autre avec faces en relief en regard. 5. Lorsque de tels panneaux sont dressés verticalement sur le lieu de construction, on peut couler du ciment dans les couloirs après avoir éventuellement engagées des armatures dans ces derniers. On réalise de cette manière des structures porteuses noyées dans le panneau formant coffrage. 10. Afin d'améliorer la résistance mécanique des panneaux et par éco- nomie de résine, on peut incorporer des charges telles que billes de verre, billes d'argile, etc... On a représenté sur les figures 6, 8, 10 et 12 des coupes transver- sales de panneaux en résine expansée dont les faces sont pourvues de 15. formes en relief crantées qui toutes permettent un excellent accrochage des produits de projection tels que ciment, plâtre, résines armées, etc... Les figures 14 à 18 illustrent quelques possibilités d'utilisation des panneaux conformes à l'invention pour la constitution de murs, cloi- sons, planchers, plafonds. 20. Comme le montre la figure 14, les panneaux qui ont été amenés sur le lieu de construction, sont assemblés bout à bout pour former par exem- ple une cloison ou un mur. L'assemblage des panneaux peut être réalisé par simple emboîtage (figure 16): une encoche femelle 39 sur la face d'un élément 40 cor- 25. respondant à une saillie mâle rapportée ou adhérente sur la face adja- cente de l'élément juxtaposé 41. On procède alors à la finition de ces panneaux ainsi assemblés par une projection de plâtre ou de ciment. On voit sur la figure 14 qui représente une vue schématique écla- tée de l'intérieur d'une maison en contruction, un mur 13 et un plan- 30. cher 14 obtenus à l'aide de panneaux crantés. On coule en 15 du béton pour constituer le mur 13, on projette en 16 du ciment sur les panneaux crantés formant le plancher 14. On peut voir sur cette même figure un mur intérieur 18 et des cloi- sons 17 obtenus par assemblage de plusieurs panneaux sur lesquels on 35. projette par 19 du plâtre. Sur la figure 15 qui montre un mur en voie de réalisation à l'aide de panneaux conformes à l'invention, la plaque de résine expansée por- tant sur ses faces des formes en relief est entourée d'un coffrage 20. -8_- On coule de chaque côté de l'isolant 21 du ciment par 22. Dans le cas o les panneaux conformes à l'invention sont utilisés pour réaliser un ensemble plafond-plancher, ces panneaux sont avantageu- sement placés dans un cadre métallique 23, comme le montre la figure 17. 5. Les côtés de ces cadres reçoivent une configuration faite de rainures 25 et de languettes 24 permettant leur emboîtement lors du montage. On peut procéder à une projection de ciment sur le plancher consti- tué par l'assemblage de plusieurs panneaux placés dans leur cadre puis couler sur ce plancher une dalle en béton 26 (figure 18). 10. On projette sur l'autre face 27 qui constitue le plafond de l'étage inférieur du plâtre pour former la surface apparente du plafond. Cette projection de plâtre n'est pas toujours nécessaire, car les reliefs mé- nagés sur les faces des panneaux peuvent avoir un-effet décoratif que l'on peut rechercher. 15. Comme on peut le voir sur la figure 18 qui représente une coupe ver- ticale de l'angle formé par une cloison et un ensemble plafond-plancher réalisés avec des panneaux conformes à l'invention, l'isolant forme une bande continue 28 dans l'épaisseur du mur 29 et de l'ensemble plafond- plancher 30, ce qui évite tout pont thermique. On voit également sur la 20. figure 18 la dalle 26 qui a été coulée sur le plancher et les armatures métalliques 31 qui peuvent être éventuellement introduites pour renfor- cer le panneau. Il faut noter que les couloirs encadrant les formes en relief dont les faces des panneaux sont pourvues, permettent le passage des arma- 25. tures et du ciment formant renfort par un quadrillage communiquant et relié sur tout l'édifice, en remplacement des poutres maîtresses et hourdis. Ce système permet une résistance également répartie sur toute la construction, ce qui peut être utile en cas de séismes ou de glissements 30. de terrain. On a représenté sur la figure 19 l'opération de démoulage en conti- nu d'un panneau dont les faces sont pourvues de formes en relief cran- tées. Les parois mobiles de la machine de production en continu de pan- 35. neaux sont constituées par des chaînes sans fin portant des moules in- terchangeables 35 qui permettent de réaliser des formes en relief cran- tées à contre-dépouille, sur les'faces des panneaux. Ces moules sont entraînés en rotation par deux couronnes 32 dans 2 4 5?2 ? -9- le sens indiqué par les flèches. Le rideau de moules qui forme les pa- rois mobiles, est constitué par une succession de moules jointifs 35 et 36, articulés les uns aux autres en 34, de façon à former une bande continue. * 5. Il est également possible de fixer ces moules sur les parois mobi- les des machines de production de panneaux en continu actuellement uti- lisées, qu'il s'agisse de la machine à mouvement latéral (cas de la figure 1) ou qu'il s'agisse de la machine à mouvement descendant (cas de la figure 2). 10. Ces moules ont été spécialement conçus pour permettre le moulage et le démoulage en continu de panneaux pourvus de formes en relief crantées, à contre-dépouille, conformément à l'invention. La figure 19 n'illustre, parmi de nombreuses formes de moules pos- sibles, qu'un exemple de profil de moule permettant d'obtenir des pan- 15. neaux pourvus de formes en relief crantées et particulièrement approprié à un démoulage en continu. On voit sur cette figure comment s'effacent les moules 35 à la sortie du dispositif et comment on obtient en continu un panneau cran- té 37. 20. On a montré sur la figure 19 comment s'effectue le démoulage en continu du panneau présentant sur ses faces des formes en relief cran- tées à contre-dépouille représenté sur la figure 5. Les moules 35 mon- tés sur des chaînes sans fin étant interchangeables, il suffira de pro- céder à un simple changement de moules pour obtenir des panneaux dont 25. les faces sont pourvues de formes en relief crantées telles que celles représentées sur les figures 8, 10 et 12. Grâce à ce système de démoulage en continu, on conçoit aisément la rapidité avec laquelle il est possible de fabriquer en continu des panneaux présentant des faces pourvues de formes en relief crantées 30. conformes à l'invention et l'importance de la réduction des coûts de fabrication que ce procédé permet d'obtenir. L'invention ayant maintenant été exposée et son intérêt justifié sur des exemples détaillés, le demandeur s'en réserve l'exclusivité pendant toute la durée du brevet sans limitation autre que celle des 35. termes des revendications ci-après. 2 4672 70 -10- R E V E N D I C A T I 0 N S 1. Procédé de fabrication d'éléments de construction se présentant es- sentiellement sous la forme de panneaux consistant à réaliser une âme en un produit isolant et à revêtir les faces de cette âme d'un 5. matériau résistant, ledit procédé étant caractérisé en ce que - on réalise, par moulage en continu un panneau en résine expansée d'épaisseur désirée - on débite ce panneau à la dimension recherchée - on transporte ces panneaux légers sur le lieu de construc- 10. tion - et on garnit les faces des panneaux en résine expansée avec un produit de projection. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise le panneau en résine expansée avec au moins l'une de ses faces pour- 15. vues de formes en relief, en particulier crantées, à contre-dépouil- le, en continu dans un couloir limité par deux parois mobiles ( ce grâce à quoi, on obtient un excellent accrochage ( des produits de projection. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que 20. l'on procède à un premier garnissage avec un produit de projection, notamment du ciment, des faces du panneau en résine expansée avant de transporter ledit panneau sur le lieu de construction ( ce grâce à quoi, on obtient un panneau d'une dureté ( supérieure à celle de la mousse nue, ce qui permet une 25. ( manipulation et un montage plus aisés. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le panneau dont les faces sont pourvues de formes en relief, est po- sé à plat sur une sole sur laquelle est préalablement coulé, notam- ment du ciment, sur une certaine épaisseur 30. ( de sorte qu'après prise du ciment sur les sommets des ( formes en relief et dégagement de la sole, la plaque présente une paroi lisse derrière laquelle sont réser- ( vés des couloirs entre lesdites formes en relief. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'opération 35. est effectuée sur chacune des faces de la plaque âme expansée ( ce grâce à quoi, on obtient un panneau lisse, traversé ( de couloirs. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que -11-. deux panneaux à formes en relief, éventuellement refendus sont pla- cés l'un contre l'autre avec faces en relief en regard ( de sorte que des couloirs-sont réservés entre les for- ( mes en relief garnissant les faces en regard. 5. 7. Procédé selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les panneaux ayant été mis en place sur le lieu de construction, du ciment est coulé dans les couloirs, notamment après que des armatu- res aient été engagées dans ces derniers ( ce grâce à quoi on réalise des structures noyées dans 10. ( le panneau formant coffrage. 8. Procédé selon l'une des revendications l à 7, caractérisé en ce que les couloirs encadrant les formes en relief dont les faces des pan- neaux sont pourvues, sont utilisées pour le passage des armatures et du ciment formant renfort par quadrillage communiquant et relié 15. à toute la construction ( ce grâce à quoi la résistance se trouve également ( répartie. 9. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendica- tions 1 et 2 comportant: 20. - des moyens pour déverser une matière entre deux parois - des moyens pour déplacer les parois dans le même sens - des moyens pour débiter le panneau en tronçons ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour réaliser en continu sur les faces du panneau des formes en re- 25. lief, en particuler crantées. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les mo- yens pour réaliser les formes en relief sont des séries de moules interchangeables formant lesdites parois mobiles. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les 30. moules présentent un profil permettant le démoulage du panneau en continu. 12. Panneau obtenu selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est constitué par une plaque âme en résine expansée dont les faces sont pourvues de formes en relief crantées à contre-dépouil- 35. le et revêtues d'un matériau résistant. 13. Panneau obtenu selon les revendications 6 et 7 caractérisé en ce qu'il comprend une âme en résine expansée présentant dans son épais- seur des couloirs longitudinaux et transversaux formant coffrage. -12- 14. Panneau selon les revendications 12 et 13, caractérisé en ce que l'âme en résine expansée est constituée par de la mousse phénolique.