Brevet FR2512865A1 — publié le 19830318

La présente invention se rapporte à un élément de construction et à sa mise en oeuvre ainsi qu'aux éléments de construction annexes à ltélEment de base, Il est connu de réaliser des constructions au moyen d'eléments préfabriqués de hauteur d'étage Certains d'entre eux relèvent de ce qu'il est convenu d'appeler la préfabrication lourde et présentent l'inconvénient d'être de poids élevé, nécessitant de ce fait des moyens et techniques de mises en oeuvre appropriés ; par ailleurs} ils sont généralement peu satisfaisants du point de vue de l'isolation thermique ; d'autres sont légers mais ne peuvent servir qu'à la fabrication de cloisons ou de doublages à l'exclusion de la fabrication des murs porteurs ; d'autres enfin sont prévus avec des évidements verticaux perettant le coulage de poteaux de béton de nature à leur contrer un rible porteur, tout en restant portable à la main. L'invention se rapporte à des eléments de ce type et tend à remédier à leurs inconvénients en ce qui concerne la résistance aux efforts latéraux, la réalisation des joints et des chaînages, des ouvertures, l'adaptabilité aux différents problèmes de pose, la souplesse au niveau des plans d'architecte, tout en restant légers, faciles à manutentionner à la main, utilisables par le plus grand nombre et ne nécessitant pas, sur chantier, une technologie spéci- fique, d'une mise en oeuvre simple, économe de main d'oeuvre et de matières. L'élément de construction de base selon lvinvenw tion est constitué par un bloc rectangulaire multicouche coffrant forme d'une âme en matériau isolant léger, revêtu d'un parement externe résistant aux chocs et aux intempéries et d'un parement interne destiné à être peint ou revenu, et comportant des évidements pour le coulage de béton, caractérisé en ce que lesdits évidements ont la forme d'une résille constituée d'une part de canaux internes verticaux et horizontaux entreroisés, noyés dans l'Ame isolante et régulièrement espacés et d'autre part de gouttières situées en périphérie du bloc et ayant la forme de demi-canaux, De préférence, l'épaisseur de matériau isolant léger de part et d'autre de chaque évidement canal n'est pas inférieure à 5 cm vers l'extérieur et à 4 cm vers l'intérieur. Le bloc ainsi réalisé est léger et facile à manipuler ; après sa mise en place, le coulage du béton dans la résille assure au bâtiment une ossature tant verticale qu'horizontale qui le rend porteur, assure la liaison et le jointoiement entre éléments contigus ainsi que la résistance de l'ensemble aux efforts latéraux. D'autre part, le bloc peut être facilement découpé au droit des canaux verticaux ou horizontaux, ce qui assure une grande souplesse de dimensionnement tant en largeur qu'en hauteur des murs et ouvertures, l'encadrement de ces dernières étant automatiquement assurées. En outre, ce bloc résout le problème des ponts thermiques tant aux jonctions verticales qu'aux jonctions horizontales. L'invention vise également les dispositions suivantes qui, en combinaison avec les caractéristiques précédentes, lui confèrent la valeur d'un système de construction complet a) Pour l'assemblage de deux blocs ou fractions de blocs adjacents latéralement, il est prévu, au droit de chaque canal (ou gouttière) vertical des gorges permettant l'introduction de clés constituées par un profil en matière plastique de section en I, tant sur la face interne que sur la face externe, entre canal et parement. Ces clés assurent l'étanchéité et l'alignement et empêchent le béton de pénétrer dans les joints, b) Pour l'assemblage en partie haute, la face supérieure externe du bloc est prolongée, sur une hauteur de l'ordre de 15 à 20 cm et une épaisseur au moins égale à 5 cm par un rebord lui-même terminé par un relevé situé à. l'aplomb du bord externe de la gouttière supérieure. Ainsi est-il possible de placer ou couler un plancher qui sera relié au chaînage supérieure et servira de base à la pose d'un étage supérieur. c) Pour la réalisation du soubassement, il est prévu un bloc longrine de mme constitution que le bloc de base, mais de hauteur réduite et de longueur de préférence supérieure. Cette disposition supprime les ponts thermiques que l'on trouve habituellement à cet endroit. d) Pour la réalisation des angles de bâtiment, il est prévu des blocs d'angle de section carrée, comportant un vide reliant leurs deux faces adjacentes qui sont en communication avec les évidements des blocs voisins, la matière isolante occupant l'angle et les faces opposées lesquels sont reliés par des manchons verticaux formant clavetage avec lesdits blocs. e) Pour la réalisation de pans de murs extérieurs, il est prévu des blocs munis du parement externe sur leurs deux faces et un bord vertical. f) Pour la réalisation des balcons, il est prévu un bloc selon (e) ayant une épaisseur décroissante et un renfort du parement supérieur. g) Pour la réalisation de refends, il est prévu des blocs munis du parement interne sur leurs deux faces. h) L'entraxe entre canaux et gouttières, ou trame du bloc est de 30 cm. i) Le bloc de base comporte de préférence une largeur de quatre trames et sept trames en hauteur plus deux espaces d'adaptation. Ces dispositions ainsi que d'autres sont décrites ci-après avec référence aux dessins annexés, sur lesquels on a représenté un exemple de réalisation de l'invention. Sur ces dessins Les figures 1, 2 et X sont trois vues en coupe d'un bloc de base, la figure 1 étant une coupe selon B-B de la figure 2, la figure 2 une coupe selon A-A de la figure 1 et la figure 3 une coupe selon C-C de la figure 2 La figure 4 est une coupe verticale illustrant la liaison d'un bloc de base avec un bloc longrine et une dalle de plancher La figure 5 est une coupe verticale illustrant la mise en place d'un plancher d'étage par superposition de blocs Les figures 6 et 7 illustrent, en coupe horizontale, un bloc d'angle extérieur et un bloc d'angle intérieur La figure 8 illustre en coupe horizontale partielle le détail des clés d'étanchéité et des gorges prévues pour leur mise en place La figure 9 illustre en coupe verticale la liaison bloc/acrotère La figure 10 illustre en coupe verticale la liaison bloc/charpente en bois La figure 11 illustre en coupe la liaison bloc/ menuiserie La figure 12 illustre en coupe horizontale un bloc/loggia La figure 13 illustre en coupe verticale un bloc/balcon La figure 14 illustre en coupe horizontale un refend, En se reportant aux figures 1? 2 et 3, on voit que le bloc ou élément de base de l'invention a la forme d'un panneau rectangulaire constitué d'une âme 1 en matériau isolant (mousse de polystyrène expansé, de polychlorure de vinyle, formophénolique, ou polyuréthane chargée ou non de matière expansée) revêtu d'un parement externe 2 résistant tel qu'une couche ou un enduit pelliculaire de ciment armé de fibres de verre (ou du produit vendu sous la dénomination Kevlar)et nervure , et d'un parement interne 3 (du type plaque de plâtre cartonnée). Un tel bloc peut avoir des dimensions de hauteur d'étage, pour une largeur de 1,20 m, une épaisseur de 0,25 m et un poids de l'ordre de 70 kg. Conformément à l'invention > ce bloc rectangulaire est muni d'évidements constitués d'une part de canaux verticaux 4 et horizontaux 5, entrecroisés, noyés dans l' me 1, régulièrement espacés et formant une résille orthogonale, et d'autre part de gouttières verticale 6 et horizontale 7, 8 situées sur les tranches du bloc, et ayant la forme de demicanaux, également noyés dans l'âme 1 et au même espacement que les canaux 4 et 5. De préférence, l'entraxe des canaux -sera -de 30 cm et un bloc de base comportera en largeur quatre trames pour sept trames en hauteur plus deux espaces d'adaptation, comme représenté. Les dimensions en section des canaux et gouttières sont déterminées de telle sorte qu'il reste une épaisseur minimum de 5 cm de matériau isolant entre eux et la paroi extérieure, et 4 cm entre eux et la paroi intérieure. Lorsque plusieurs blocs sont alignés côte à cote, le coulage de béton dans les évidements (après introduction des aciers nécessités par le calcul) fournit une ossature tant verticale qu'horizontale; assurant le caractère porteur ou autoporteur de l'ensemble, la liaison horizontale et le jointoiement des blocs ainsi que la résistance aux efforts latéraux. Le bloc de base selon l'invention constitue ainsi un composant pour la construction, répondant aux objectifs recherchés. En outre, ce bloc peut facilement être tronçonné au droit de l'axe des canaux 4 et 5, ce qui permet, si la trame est de 30 cm, de réaliser toutes dimensions de murs multiples de 0,30 m, ce qui donne une grande souplesse au système. Dans le cas de découpage vertical, il n'y a pas de chute, les tronçons pouvant être tous utilisé, chaque découpe transformant un canal 4 en deux gouttières latérales 6 identiques. Dans le cas de découpage horizontal, la partie inférieure constitue une chute ; en effet, l'invention prévoit que la face externe du bloc soit prolongée en partie haute par un rebord 9 de l'ordre de 15 à 20 cm de haut et sur une épaisseur de tordre de 5 cm, ce rebord étant luimême terminé par un rebord 10 à l'aplomb du bord externe de la gouttière 7 ; il en résulte, en cas de découpage horizontal, que seule la fraction de bloc supérieure est munie de cette disposition destinée à permettre la réaliser tion de dalles de plancher ou de plafond Cette réalisation est représentée figures 4 et 5. Sur ces figures, on voit un bloc de base 11 superposé à un bloc longrine figure 4) ou à un autre bloc de base (figure 5). Le bloc longrine 12 de la figure 1 a la même constitution que le bloc de base des figures 1 à 3 mais une hauteur limitée, correspondant par exemple à une trame de 30 cm, et une longueur au moins égale à celle d'un bloc de base. Ce peut être par exemple un bloc de base tronçonné, mais selon l'invention, il est de préférence prévu un bloc longrine de dix trames (3 mètres) ou davantage, afin de réaliser une meilleure assise. A la construction, on préparera une maçonnerie ordinaire en 13, sur laquelle reposera le bloc longrine 12 de façon que sa partie supérieure soit au-dessus du terrain naturel 14. La dalle 15 est coulée d'un seul tenant avec le chaînage 16 qui s'insère dans la gouttière supérieure 7 du bloc longrine 12. Le bloc de base 11 vient reposer sur la dalle 15 et le bloc longrine 12, le relevé 10 venant s'insérer dans la gouttière 8 du bloc 11 avec interposition d'un joint d'étanchéité 17. Le ferraillage 18 assure la liaison entre maçonnerie de base 13, bloc longrine 12 > dalle 15, chaînage 16 et bloc 11 Une disposition analogue se retrouve ìgure 5 pour la réalisation d'un plancher intermédiaire,qui peut être constitué en deux couches, une dalle ou un hourdis 19 et un béton complémentaire 20. On remarquera que le sciage de la lèvre interne 37 de la gouttière 8 permet d'augmenter l'épaisseur du plancher de plusieurs centimètres La figure 8 illustre la liaison latérale entre deux blocs contigus. Cette liaison est obtenue par des clés 21, profilés plastiques de section en I, qui sont enfilées dans des gorges ou évidements 22 prévus dans l'âme 1 en arrière des voisinages des parements interne et externe 2 et 3. Les clés 21 assurent l'alignement, l'étanchéité et empêchent le béton de pénétrer dans les joints au moment du coulage. il est prévu des gorges 22 au droit de chaque canal vertical 4, comme sur les bords des gouttières 6, De préférence, une marque 23 telle qu'une rainure ou nervure, permet de repérer de l'extérieur l'emplacement de l'axe d'un canal 6 et de guider un tronçonnage éventuel, Le parement externe 2 est nervuré en 24 au droit de l'axe d'un canal 4 comme sur les bords 25, de sorte qu'après tronçonnage, chaque fraction de bloc se trouve pourvu sur ses tranches, des mêmes nervures et gorges qu'un bloc de base. Une nervuration du même type est prévue sur chaque trame horizontale. Dans la pratique, à la fabrication, un bloc est constitué par collage sur le parement 2 d'une première épaisseur de matière isolante la, puis de blocs séparés lb, puis d'une épaisseur continue lc, enfin du parement interne 3 (on peut également opérer dans l'ordre inverse). Les figures 6 et 7 illustrent les blocs d'angle, de section carrée, dont deux faces adjacentes comportent des évidements 6a, 6b communicant entre eux en 26 et avec les gouttières 6 des blocs voisins; des manchons verticaux 38 forment clavetage avec les blocs voisins et relient les angles opposés du bloc d'angle. Les faces saillantes sont tantot revetues du parement externe 2 (figure 6 angle extérieur), tantôt revêtues du parement interne 3 (figure 7 angle intérieur). La matière isolante de l'âme 1 peut occuper tout l'angle correspondant avec éventuellement un vide 27. La mise en place de ces blocs d'angle se fait au fur et à mesure de l'avancement de la pose. Le système et le bloc préfabriqués selon lginvenb tion s'adaptent très facilement à la mise en place d'une acrotère préfabriquée, ainsi que le montre la figure 9, qui en illustre le détail. L'acrotère 28 est posée sur la dalle 19, 20 en chevauchement du relevé 10, avec joint plastique 17. Elle est fixée par l'acier de clavetage 29 pour lequel une réserve 30 est prévue dans l'acrotère 28. La liaison à une charpente en bois est illustrée figure 10. Le rebord supérieur 9 des blocs (figure 1) sera par exemple coupé, et la charpente reposera sur le chaînage haut 31 coulé dans la gouttière 7. Des pattes 32 ancrées dans les canaux 4 et 6 assureront la fixation de la ferme 33. Un plafond 34 pourra être suspendu à la charpente. Les ouvertures seront réalisées par découpage des blocs, de préférence, mais non necessairement. selon la trame des canaux et gouttières 4, 5, 6. La souplesse du système est, sur ce plan, totale. Des cadres métalliques 35 (figure 11) de type courant, complémentaires aux menuiseries 36, viendront habiller les ouvertures et serviront de coffrage pour la coulée du béton dans les canaux. Pour la réalisation d > une loggia, d'un auvent, d'une cage d'escalier, etc... il est souvent nécessaire de prévoir des pans de murs venant en épi vers l'extérieur. L'invention prévoit à cette fin des blocs loggia (figure 12) munis du parement externe 2 sur ses deux faces principales et sur une tranche , l'autre tranche étant munie d'une gouttière 6 comme l'élément de base. Les balcons pourront être réalisés avec un tel élément ou de préférence avec un élément spécial (figure 13) d'épaisseur décroissante et à parement supérieur renforcé. Il est à noter que seul le balcon nécessite un coulage de béton préalable à sa mise en place et une manipulation à la grue. La réalisation d'un balcon par un bloc selon l'invention évite la formation de pont thermique. La figure 14 illustre la réalisation d'un mur de refend, par exemple entre deux appartements. Il est obtenu en ouvrant vers l'intérieur, à la scie un canal 4 ou des gouttières 6 de deux blocs adjacents et en plaçant un bloc de refend 37 muni sur chaque face d'un parement interne 3. Cette opération peut être réalisée aussi bien au droit d'un joint entre deux blocs qu'en face d'un canal 4 comme représenté figure 14. Avec un tel bloc refend, la protection acoustique et thermique entre deux appartements est égale à celle envers l'extérieur de l'immeuble. Il ressort de la description qui précède que le bloc selon l'invention et ses accessoires, blocs spéciaux et clés, permet de réaliser un système de construction cohérent, simple à mettre en oeuvre, par des moyens très économiques pour des résultats de résistance et isolation très remarquables. R E V E N D I C A T T O N S 1. Elément de construction constitué par un bloc rectangulaire coffrant formé d'une âme 1 en matériau isolant léger revêtu d'un parement externe 2 résistant aux chocs et aux intempéries et d'un parement interne prêt à peindre 3 et comportant des évidements permettant le c-oulage de béton, caractérisé en ce que lesdits évidements forment une résille constituée de canaux verticaux 4 et horizontaux 5 entrecroisés, noyés dans l'âme isolante 1, régulièrement espacés, et de gouttières 6, 7, 8 situées sur les tranches du bloc, ayant la forme et l'emplacement de demi-canaux. 2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour l'assemblage de deux blocs ou fractions de blocs adjacents latéralement, il est prévu, au droit de chaque canal ou demi-canal, des gorges 22 permettant l'introduction de clés 21 constitues par des profilés plastiques en I, lesdites gorges 22 étant places dans l' me 1 au voisinage des parements tant externe 2 qu'interne 3. 3. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour l'assemblage en partie haute, la face supérieure externe du bloc est prolongée sur une hauteur de 15 à 20 cm et une épaisseur de l'ordre de 5 cm au moins, par un rebord 9 lui-même terminé par un relevé 10 situé à l'aplomb du bord externe de la gouttière supérieure 7. 4. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance separant un canal (ou demi-canal) du parement voisin est de l'ordre de 5 cm au moins vers l'txtérieur et 4 cm au moins vers l'intérieur. 5. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entraxe entre les canaux ou trame est de 30 cm. 6. Elément selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un bloc comporte quatre trames en largeur et en hauteur, sept trames plus deux espaces d'adaptation 7. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que des repères 23 sont placés sur une face au droit des canaux verticaux 4, au moins. 8. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le parement externe comporte deux nervures internes 24, au droit des canaux verticaux 4 et de part et d'autre de son axe, ainsi que des nervures 25 sur les bords latéraux et sur chaque trame horizontale. 9. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour la réalisation du soubassement, il est prévu des blocs longrines 12 de même constitution que le bloc de base mais de hauteur réduite et de longueur supérieure à celle du bloc de base. 10. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour la réalisation des angles d'un bâtiment, il est prévu des blocs d'angle extérieur et intérieur, de section carrée, comportant sur deux faces adjacentes des évidements verticaux 6a, 6b reliés entre eux, des manchons verticaux 38 formant clavetage avec les blocs voisins et reliant des angles opposés du bloc d'angle. 11. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour la réalisation de pans de murs extérieurs, il est prévu des blocs de même constitution que le bloc de base mais munis du parement externe 2 sur leurs deux faces et une tranche verticale. 12. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour la réalisation de balcons, il est prévu un bloc selon la revendication 11, d'épaisseur décroissante et à parement 2 supérieur renforcé. 13. Elément selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que pour la réalisation de refends, il est prévu des blocs de même constitution que le bloc de base mais munis du parement interne 3 sur leurs deux faces. 14. Mode de mise en oeuvre d'éléments selon l'une quelconque des revendications précédentes consistant à placer côte à côte les blocs selon l'invention sur un soubassement, à introduire des clés 21 dans les gorges 22, à placer des aciers de ferraillage et à couler du béton dans les canaux 4 à 8. 15. Mode de mise en oeuvre selon la revendication 14, dans lequel les dalles de planeher sont coulées en même temp que l'ossature des canaux 4 à 8 et les chaînages 16.