Brevet FR2525528A1 — publié le 19831028

Cette invention concerne un élément déformable conçu en premier lieu pour être utilisé dans des opérations de coulée de béton, de même qu'un procédé de construction faisant application d'un tel élément dans la coulée d'ouvrages ou de parties d'ouvrages en béton. L'industrie moderne du bâtiment utilise le béton à grande échelle, notamment pour couler des fondations et des planchers ou sols et ce aussi bien dans de grandes constructions telles qu'immeubles de bureaux ou à multiples appartements et usines que pour les pavillons par exemple. Une des difficultés rencontrées est le mouvement du terrain sur lequel repose la construction Si ce mouvement est important, les fondations risquent d'être rompues et les sols en béton peuvent être fissurés et cassés ou être délogés des fondations. Au pire, tout le bâtiment peut être endommagé au point que la répa- ration n'est plus possible et qu'il faut l'abattre pour des raisons de sécurité. Le risque de mouvements du terrain existe notamment pour des constructions érigées sur du terrain argileux On sait qu'un terrain argileux gonfle considérablement lorsqu'il est mouillé et que le niveau de sa surface peut effectuer un mouvement vertical de 30 mm entre l'état sec et l'état humide. L'invention vise à apporter un élément déformable capable d'absorber certains mouvements du terrain tout en permettant des techniques de construction normales et en particulier l'emploi de béton coulé pour les fondations et les sols. Selon l'invention, un tel élément est formé par un panneau en sandwich compressible, constitué de deux feuilles ou couches externes et d'un dispositif de séparation qui remplit une partie au moins de l'espace entre les deux feuilles et est fait d'un matériau compressible Le procédé de construction selon l'invention est caractérisé par l'emploi de tels panneaux pour réaliser des coffrages et/ou des supports pour du béton. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'une partie d'un panneau compressible selon un premier mode de réalisation de l'invention; la figure 2 représente schématiquement la disposition d'un tel panneau entre un sol en béton et le terrain sous-jacent et les forces en présence; et les figures 3 à 5 sont des vues en perspective avec des arrachements de parties de panneaux selon trois autres modes de réalisation de l'invention. La figure 1 représente partiellement un panneau compres- sible 1 avec une partie en coupe pour montrer la structure interne. Le panneau se compose de deux feuilles externes 2 et 3 d'un matériau qui n'est pratiquement pas attaqué par l'eau; elles peuvent être en panneau de particules ou en aggloméré par exemple Entre les deux feuilles 2, 3 est placé, en sandwich, un milieu de séparation compressible 4 qui, dans cet exemple, est forme d'un matériau expansé qui n'est pas davantage attaqué par l'eau Il peut s'agir d'une mousse inorganique ou d'un plastique expansé Le choix de ce matériau dépendra des caractéristiques que le panneau doit avoir; il en sera encore question dans ce qui va suivre. Pour fabriquer les panneaux, on peut coller les feuilles externes 2 et 3 sur le milieu de séparation 4 et il est possible aussi d'établir une liaison solide entre le milieu de séparation et les feuilles externes en produisant le matériau séparateur entre les feuilles 2, 3 Le milieu de séparation peut être fait notamment de la mousse inorganique commercialisée par ICI sous la désignation IF 70, ou de polystyrène expansé Le matériau séparateur alvéolaire peut avoir des cellules ouvertes ou fermées, selon les désirs. Dans l'exemple qui vient d'Otre décrit, le panneau compressible selon l'invention peut être utilisé dans des conditions de grande humidité du fait que les matériaux constitutifs sont pratiquement insensibles à l'eau Cela n'est cependant pas indis- pensable: il est possible aussi d'employer des matériaux partiel- lement résistants à l'eau ou même des matériaux non résistants à l'eau. Les panneaux compressibles selon l'invention peuvent être utilisés dans la coulée de béton pour des fondations, des sols Ou planchers et pour tout autre ouvrage devant être capable d'encaisser des pressions ultérieures, c'est-a-dire des pressions qui n'existent pas au moment de la construction mais par la suite seulement Les préparatifs pour la coulée du béton sont effectués comme d'habitude, les panneaux compressibles étant montés de manière à constituer des parties d'un moule ou d'une empreinte de moule, c'est-à-dire à la façon d'éléments de support ou de coffrage sur lesquels et/ou dans lesquels est coulé ensuite le béton Le mouvement consécutif éventuel du terrain environnant ou de tout autre matériau environnant, agissant normalement sur le béton coulé, agira mainte- nant d'abord sur le ou les panneaux compressibles Le panneau est conçu pour pouvoir résister à des pressions qui sont supérieures à celles appliquées dans l'opération de coulée, c'est-à-dire aux forces produites par le poids du matériau coulé, mais de manière à céder sous des forces susceptibles d'endommager l'ouvrage coulé. L'architecte saura déterminer dans chaque cas les efforts sous lesquels le panneau doit céder et il saura adapter la compressibilité du panneau dans une plage relativement étendue - par le choix des différents matériaux utilisables pour les panneaux et par la conception de ceux-ci. La fgure 2 représente schématiquement la disposition d'un panneau compressible sous un sol en béton coulé, de même que les forces en présence Le panneau compressible 10 est situé directement sous le sol ou la dalle en béton coulé 9 Sur la face inférieure Il du panneau compressible 10 agit la force Fa produite par le mouvement du terrain sous-jacent Sur la face supérieure 12 du panneau agit le poids Wc de la dalle en béton 9 Les forces Fa représentées à chaque extrémité de la dalle représentent les forces d'ancrage qui empochent la dalle d'être repoussée vers le haut Il est à noter que, tant qu'il n'y a pas de mouvement du terrain, une fois la dalle de béton durcie, le panneau compressible n'est pas exposé à des efforts Par contre, en cas de soulèvement du terrain, le terrain agit avec la force F sur la face inférieure 11 du panneau, tandis que les forces F d'ancrage et W de gravité, produites par la réaction de l'ouvrage, agissent sur l'autre coté du panneau compressible Il faut tenir compte également d'une force F b non représentée qui, lorsqu'elle est appliquée à la dalle de béton, provoque sa rupture Donc, de manière générale, le panneau compres- sible doit être capable de résister sans qu'il soit comprimé à la force Wc mais il doit être comprimé sous l'action d'une force plus grande produite par le mouvement du terrain, c'est-à-dire lorsque F > F et lorsque F > Fc + Wc. Il va de soi que la description ci-dessus a été simplifiée à l'extrême car les effets, particulièrement en cas de rupture du béton, dépendent de la forme d'application des efforts en ce sens notamment que des efforts ponctuels sont plus nuisibles que des efforts qui attaquent la dalle de béton en étant répartis sur une surface plus ou moins grande. Des situations comparables peuvent se produire avec des mouvements et des pressions contre des ouvrages coulés non horizontaux. Le dispositif de séparation entre les deux feuilles externes d'un panneau compressible selon l'invention peut se présenter sous de nombreuses formes différentes; trois modes de réalisation possibles sont représentés sur les figures 3 à 5. Sur la figure 3, le milieu de séparation est fait d'une mousse à structure en nid d'abeilles 5 Une telle structure permet de réduire la quantité de mousse nécessaire et constitue en même temps un moyen efficace, par la variation des dimensions, pour adapter la pression d'écrasement du panneau aux besoins. La figure 4 représente un panneau dont les feuilles externes 2, 3 sont séparées par des éléments en mousse ayant la forme de tasseaux 6 Dans le panneau de la figure 5, le milieu de séparation est constitué par des blocs 7 de mousse ou d'un autre matériau compressible. Le rapport des dimensions des éléments séparateurs et des espacements entre eux est avantageusement de 1:1 Par exemple, les tasseaux 6 et les blocs 7 pourraient avoir chacun une largeur de 15 cm et les intervalles entre eux pourraient également avoir une largeur de 15 cm. De nombreuses modifications sont naturellement possibles aux panneaux qui viennent d'être décrits sans sortir du cadre de l'invention. Il est notamment possible d'utiliser d'autresmatériaux pour les feuilles ou couches externes 2, 3, du bois dur ou du contre- plaqué par exemple De plus, bien que le matériau disposé en sandwich entre les feuilles externes ait été décrit jusqu'ici comme un matériau susceptible d'&tre comprimé de façon définitive, donc comme un matériau susceptible d'être détruit dans certaines circonstances, le matériau séparateur peut aussi être de nature plus élastique ou spongieuse et reprendre complètement ou partiellement ses dimensions de départ lorsque les forces de compression sent supprimées. Dans les modes de réalisation représentés sur les figures 3 à 5, les vides peuvent être remplis d'un autre matériau si cela est désiré Ce matériau aura normalement une plus faible résistance à la compression que la mousse La compressibilité des panneaux ainsi réalisés peut être déterminée par une combinaison des propriétés de la mousse constituant le matériau séparateur principal et du matériau de remplissage. Le matériau séparateur, de la mousse par exemple, peut avoir toute forme désirée en plus de celles représentées Il est notamment possible aussi d'utiliser une couche de mousse en forne de grille avec des ouvertures rectangulaires ou circulaires. R E V E N D I C A T I O N S 1 Element de construction déformable capable d'absorber des mouvements, notamment des mouvements de terrain afin de protéger des ouvrages en béton tels que des fondations et des dalles après la construction, tout en permettant des techniques normales de construction et de coulée du béton, caractérisa en ce qu'il est forme d'un panneau en sandwich compressible ( 1), constitué de deux feuilles ou couches externes ( 2, 3) et d'un dispositif de séparation ( 4) qui remplit une partie au moins de l'espace entre les deux feuilles et est fait d'un matériau compressible. 2 Elément selon la revendication 1, dont le dispositif de séparation ( 4) est fait d'un-matériau expansé en forme de mousse. 3 Elément selon la revendication 2, dont la mousse remplit tout l'espace entre les deux feuilles ( 2, 3). 4 Elément selon la revendication 2, dont la mousse présente une forme régulière répétant un certain motif et possédant des alvéoles, Elément selon la revendication 4, dont la mousse possède une structure en nid d'abeilles. 6 Elément selon la revendication 4, dont la mousse est disposes entre les feuilles externes ( 2, 3) sous forme d'un certain nombre de tasseaux ( 6). 7 Element selon la revendication 4, dont la mousse est disposée entre les feuilles externes ( 2, 3) sous forme d'un certain nombre de blocs ( 7). 8 Elément selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, dont le matériau séparateur est imperméable à l'humidité. 9 Elément selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, dont le matériau séparateur résiste à l'humidité. 10 Procéd E de construction faisant application d'éléments en forme de panneaux compressibles selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 comme éléments de support ou de coffrage pour des éléments ou des ouvrages en béton.