Brevet FR2524522A1 — publié le 19831007

La présente invention concerne un bloc creux modulaire de construction. La technique classique de construction par parpaing est très bien maitrisée par les utilisateurs, notamment par les artisans ; elle autorise une grande souplesse d'utilisation, avec notamment la possibilité d'associer les structures en parpaing à une ossature de béton armé. La fabrication hautement mécanisée de ces éléments permet de réduire dans des proportions importantes leur coût. Cette technique n'est cependant pas dénuée d'inconvéniènts : tout d'abord, l'incorporation à la paroi d'ouvrages tels que chainages, linteaux, raidisseurs ou analogues, accroît de manière sensible le coût global de la construction, en particulier du fait de l'accroissement du temps de montage. Eh outre, le montage d'un bâtent en parpaing procède d'une pré vision relative, en raison d'une part des techniques de jonction par cal feuerement au mortier, arc les inévitables variations d'épaisseur de jonction qui en résultent, et d'autre part du fait que les adaptations géométriques se font par bris de parpaing avec des surfaces brisées très souvent irrégulières. Enfin, un tel mode de construction résout mal le problème de l'isolation thermique, en particulier du fait de la difficulté d'éviter les conséquences des ponts thermiques ; le remède est alors l'utilisation d'une isolation par l'extérieur, mais cette solution coûteuse va à l'encontre de la volonté de réaliser une construction économique. Un des buts de la présente invention est de réaliser un bloc modulaire qui, tout en présentant des dimensions standardisées, puisse être adapté aisément aux particularités des constructions à réaliser, et notamment à l'incorporation de linteaux, raidisseurs ou analogues : classiquement, ces éléments étaient réalisés soit par des éléments particuliers rapportés, tels que des blocs de forme spéciale, soit par coffrage sur place; au contraire, une construction réalisée au moyen des blocs selon l'invention aura ses éléments de structure incorporés à ses parois. Un autre but de l'invention est de pouvoir disposer d'un bloc polyvalent qui permette d'éviter le recours à un grand nombre d'éléments dont chacun répond à une fonction spécifique. On évite ainsi les difficultés habituelles d'approvisionnement du chantier avec tous les types de blocs devant être utilisés sur place. On évite également le risque de rupture des chaines de fabrication du fait du changement des types fabriqués. Selon l'invention, le bloc comporte une pluralité de segments solidaires comportant chacun une cavité intérieure s'étendant verticalement et de section sen siblement octogonale, chaque segment étant séparable du segment adjacent par découpe du bloc selon un premier plan transversal de coupe. En outre, chaque segment est lui-même séparable en deux moitiés symétriques par découpe du bloc selon un second plan transversal de ooupe traversant la cavité octogonale. Pour assurer la modularité, les dimensions du bloc sont des multiples d'un pas unitaire égal à la plus petite dimension résultant d'une découpe suivant les plans de coupe : il est ainsi possible, simplement par le choix des plans de coupe, de déterminer une longueur de bloc avec un pas suffisamment réduit pour assurer la continuité des différentes parties de la construction, tout en permettant un harpage bidirectionnel aupasmodulaire. La forme octogonale de la cavité intérieure permet de superposer plusieurs éléments en conservant une forme unique de cavité, que la superposition soit effectuée en alignement ou perpendiculairement. La forme octogonale permet également de disposer de parois suffisamment minces pour que la découpe du bloc reste facile : en effet, au voisinage des cotés de l'octogone orientés à 450 par rapport à la plus grande dimension du bloc, on prévoit des alvéoles verticaux, symétriques par rapport au plan de coupe, de telle sorte qu'une coupe selon ce plan divise les alvéoles en deux cannelures verticales aptes à recevoir un mortier de jonction. Pour leur part , les faces d'extrémité comportent deux cannelures verticales de dimensions voisines des cannelures précédentes, et également situées au voisinage des cotés de l'octogone orientés à 450. La découpe peut être facilitée sillon prévoit sur les faces extérieures du bloc des amorces de découpe à l'emplacement de la trace des plans de coupe, ainsi que, entre les deux alvéoles verticaux situés entre deux segments adjacents, une préfente interne s'étendant parallèlement au second plan de coupe. Le matériau qui se prête le mieux à la découpe est un matériau expansé obtenu à partir d'agrégats légers ; les parpaings classiques en béton d'agrégats lourds ne sont pas en effet commodément sciables, obligeant à utiliser des jonctions de rattrapage avec le second oeuvre, ce qui constitue le handicap fondamental de la technique classique. Le bloc selon l'invention comporte enfin un fond fracturable à l'emplacement de la cavité octogonale: lorsque plusieurs segments sont superposés, par exemple dans un angle ou pour former un pilier, on peut facilement briser les fonds des différents segments et faire apparaître ainsi une colonne formée par la superposition des cavités octogonales. I1 suffit alors d'introduire dans cette colonne un ferraillage et de couler du béton pour réaliser un raidisseur intégré à la paroi. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description détaillée ci-dessous, faite en référence aux figures annexées, où - la figure 1 est une vue de dessus du bloc selon l'invention, - les figures 2, 2a et 2b sont des vues perspectives du bloc, respectivement avant découpe, après découpe selon un premier plan de coupe et après découpe selon un second plan de coupe, - les figures 3a et 3b montrent la manière dont est réalisée la jonction entre deux éléments adjacents, selon le plan de coupe choisi, - la figure 4 montre schématiquement les différentes dispositions du bloc dans une partie de construction - la figure 5 est une.coupe horizontale montrant un raidisseur d'angle, - la figure 6 est une coupe horizontale montrant un raidisseur au droit d'un mur de refend, les figures 7a à 7d montrent différentes manières d'utiliser le bloc en position verticale, - la figure 8 est une coupe verticale où le bloc est utilisé pour réaliser une longrine au niveau du sol, - la figure 9 est une coupe verticale où le bloc est utilisé pour réaliser un linteau simple, par exemple pour une maison à rez-de-chaussée, - la figure 10 est une coupe verticale où le bloc est utilisé pour réaliser un linteau renforcé, par exemple pour une maison à étage , - la figure 11 est une coupe verticale où le bloc est utilisé comme coffrage de fond de poutre, - la figure 12 est une vue perspective montrant le bloc en coopération avec des appuis isolés de plancher, et - la figure 13 est une coupe verticale de la vue pré cédente, au droit d'une poutre. Sur la figure 1, on peut voir un bloc composé de, par exemple, trois segments 100 identiques solidaires comportant chacun une cavité 110 de forme sensiblement octogonale. Les segments peuvent être séparés par découpe suivant l'un des deux plans de coupe P1 ou P'1 ; il est également possible de découper chaque segment en deux parties identiques, par découpe suivant les plans P2, P'2, P"2. La longueur L du bloc, sa largeur 1 et sa hauteur H (figure 2) sont toutes des multiples d'un pas p qui correspond à la plus petite dimension d'un segment résultant de la découpe suivant l'un quelconque des plans de coupe précédents.Pour, par exemple, un pas p de 10 cm, on peut prendre avantageusement une largeur 1 de 20 cm (la section de chaque segment est alors carrée, et l'octogone est régulier), une longueur L du bloc de 60 cm (trois éléments de 20 cm chacun) et une hauteur de 30 cm. Selon la découpe choisie, on peut faire varier la longueur du bloc découpé suivant deux pas : soit suivant un pas de 20 cm, correspondant à une découpe segment par segment ; soit une découpe suivant un pas de 10 cm, le cas échéant, correspondant à une découpe par demi- segment. Pour faciliter le sciage, il est avantageux de prévoir des amorces de découpe telles que des rainures 120 pour la découpe au pas de 20cm, ou des rainures 130 pour la découpe au pas de 10 cm. Au voisinage des faces à 45 de l'octogone, il est prévu deux alvéoles verticaux 140 susceptibles, par exemple après découpe suivant le plan Pl,de former deux cannelures 141 (figure 2a) et 142 sur la face d'extrémité du segment découpé. Une préfente 150, s'étendant entre les deux alvéoles 140 dans la direction d'un plan de coupe tel que P1, facilite la découpe selon ce même plan. On voit ainsi que cette géométrie du bloc, combinée à une matière facile à scier (agrégat léguer, tel qu'un argile expansé ou un schiste expansé) permet une découpe facile en limitant l'Epais- seur du sciage : pour une découpe au pas de 20 cm (figure 2a) , le sciage se limitera aux cloisons 170 à 173 ; pour une découpe au pas de 10 cm (figure 2b), le sciage se limitera aux cloisons 174 et 175. Les faces d'extrémité du bloc comprennent également des cannelures verticales 160, de dimensions et d'emplacements semblables à ceux des cannelures 141 ou 142 de chaque demi-alvéole 140. Les figures 3a et 3b montrent le râle de ces cannelures 141, 142 ou 160, qui est essentiellement de réaliser un joint d'assemblage entre deux segments adjacents : dans le cas de la figure 3a, les deux segments à assembler n'ont pas été découpés, ou ont été découpés au pas de 20 cm; dans le cas de la figure 3b, l'un des segments a été découpé au pas de 10 cm. Dans l'un et l'autre cas, un mortier 200 assure la liaison des segments, soit entre leurs cannelures, soit entre les cannelures d'un segment et la fraction de cavité octogonale de l'autre segment. Pour retenir le mortier lorsque le segment est utilisé en position verticale, le bloc comporte un fond (visible notamment figure 2b) 180 à l'endroit des cavités octogonales et des alvéoles. Comme on le verra par la suite, ce fond est fracturable à l'endroit des cavités octogonales, de manière à pouvoir faire communiquer les cavités de plusieurs segments superposés. Ce fond est par exemple une empreinte formée au moulage, de manière à permettre son défonçage par un simple choc au marteau. La figure 4 donne plusieurs exemples d'utilisation du bloc selon l'invention : en 1, il est utilisé classiquement, en position horizontale, pour monter une paroi ; en 2, l'angle de deux parois a été renforcé par incorporation d'un raidisseur ; en 3, les blocs sont placés verticalement (c'est-à-dire que les axes des cavités octogonales sont désormais horizontaux), et forment une longrine renforçant la construction ; enfin, en 4, les éléments, encore en position verticale, forment un linteau et assurent le chaînage avec le reste de la construction. La figure 5 est une coupe horizontale montrant la manière dont est réalisé l'angle 2 de la figure 4 les fonds des éléments d'extrémité de chacun des blocs composant l'angle ont été défoncés, et une armature verticale 210 a été disposée de haut en bas de la construction et noyée dans un béton 220. Le raidisseur est ainsi entièrement intégré à la construction, sans qu'il soit besoin de rapporter aucun élément supplémentaire. On peut noter que des raidisseurs peuvent être disposés à tout endroit dans la cloison, et notamment, comme il est représenté sur la figure 6, au droit des murs de refend, ce qui permet de rigidifier la construction au droit de toutes ses singularités. Il est également facile de réaliser de simples poteaux, de façade ou intérieurs, par empilement de plusieurs segments et remplissage d'une ou plusieurs des cavités par un noyau de béton armé. Cette méthode remplace avantageusement les techniques de construction par béton coffré. En ce qui concerne les segments disposés verticalement (référence 3 ou 4 de la figure 4), ceuxci sont coupés longitudinalement de manière à obtenir la hauteur souhaitée (des exemples sont représentés figures 7 à 10) et assemblés de la manière habituelle; la présence des cannelures, qui sont maintenant horizontales, en partie basse facilite la pose du mortier de joint. Le raidissement longitudinal des blocs peut être assuré de différentes manières, et tout d'abord par la présence d'une ou plusieurs cloisons de séparation entre les différents segments, au cas où ces cloisons n'auraient pas été supprimées. Ensuite, on peut procéder à un coulage de béton armé dans une ou plusieurs des cavités octogonales et assurer ainsi le chaînage entre les différents blocs adjacents. En figure 7a, il a été représenté une version de ce chaînage correspondant à une faible sollicitation dans la dispositiondela figure 7b, on combine le raidissement par coulage du béton armé avec celui résultant de la présence de la cloison qui subsiste entre les deux cavités octogonales d'un même bloc. Enfin, les figures 7c et 7d correspondent à un chaînage fortement sollicité, où deux des cavités ont fait l'objet d'un coulage de béton armé. Dans le cas où la cavité inférieure n'est pas remplie de béton, comme par exemple dans le cas des figures 9 et 10, il sera possible de disposer au fond des cannelures inférieures, c'est-à-dire à l'endroit de la face inférieure du linteau, un feuillard 230 simplement fixé par clouage à l'endroit du joint entre les blocs, et recouvert d'un enduit 240 de protection. La figure 8 est une coupe des blocs disposés de manière à former la longrine inférieure (référence 3 de la figure 4) : une armature 250 est disposée le long de la construction, à un niveau voisin de celui du sol, et noyée dans le béton. Il est ainsi possible d'assurer de manière satisfaisante le renforcement nécessaire au soutien des poutrelles 260 supportant la dile de plancher 270. Dans ce cas, la cloison entre les deux cavités supérieures du bloc a été supprimée, ainsi qu'une partie de la face latérale sur le câté intérieur de la construction, pour pouvoir loger l'armature et l'appui de poutrelle. Les figures 9 et 10 montrent la structure qu'il est possible de former pour réaliser un linteau au moyen de blocs selon l'invention : la figure 9 montre une structure de linteau utilisable par exemple pour les portes et fenêtres d'une maison à simple rez-dechaussée, alors que la disposition de la figure 10 offre une structure renforcée, qu'il est souhaitable d'employer, pour les maisons à étage , au droit des appuis 280 de plancher 290. Dans l'un et l'autre cas, le bloc est ouvert en partie supérieure, ce qui permet le coulage du chaînage en une seule opération, avec une précision nettement supérieure à celle des techniques actuelles de réalisation, où les linteaux sont réalisés à partir d'éléments rapportes. La figure 11 montre une utilisation du bloc selon l'invention en coffrage de fond de poutre. L'élément 100 est ouvert à sa partie supérieure, et il est coulé une masse 300 de béton en continuité avec la dalle supérieure 310. Cette solution a l'avantage d'être homogène avec le mode de réalisation classique des planchers à poutrelles et hourdis. Sur les figures 12 et 13, on peut voir le bloc selon l'invention utilisé en combinaison avec des appuis isolants de planchers, tels qu'ils ont par exemple étéidécrits dans le brevet NO 81 13 886, au nom de la demanderesse. Les blocs sont disposés verticalement, comme il a été décrit pour la réalisation des linteaux. Les blocs sont ouverts par découpe en partie supérieure (pour permettre la mise en place de l'armature de chaînage et le coulage du béton). Ils sont également ouverts latéralement, de manière à permettre la mise en place des poutrelles 320 et des coquilles de correction thermique 330. L'isolant entre poutrelles sera ensuite mis en place, adossé à la paroi du bloc et suspendu par des attaches métalliques à cette paroi. Le plancher et le chaînage des linteaux peuvent être ensuite coulés en une seule opération. Un tel système a un excellent pouvoir de coupure thermique. Les déperditions par création de ponts thermiques au droit des singularités poutrellesparois sont réduites de manière appréciable. Les blocs selon l'invention simplifient aussi beaucoup la réalisation des jonctions avec la toiture : un seul réglage est effectué par sciage au niveau d'arase ; après cela, on pourra couler facilement le chaînage, et éventuellement des raidisseurs verticaux. On notera que les parois des blocs forment aussi coffrage pour couler un chaînage de rampannage. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples décrits, mais s' étend à toute variante conforme à son esprit. En particulier, dans ce qui précède, on a fait référence à des agrégats, mais l'homme de l'art comprendra que l'on peut utiliser aussi des matériaux expansés, en particulier des billes de verre expansé, pour réaliser les blocs de l'invention. REVENDICATIONS 1) Bloc creux modulaire de construction, caractérisé par le fait qu'il comporte une pluralité de segments (100) solidaires comprenant chacun une cavité (110) intérieure s'étendant verticalement et de section sensiblement octogonale, chaque segment étant séparable du segment adjacent par découpe du bloc selon un premier plan transversal de coupe (P1, P'1). 2) Bloc selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque segment est lui-même séparable en deux moitiés symétriques par découpe du bloc selon un second plan transversal de coupe (P2, P'2, P"2) traversant la cavité octogonale. 3) Bloc selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il comporte sur ses faces extérieures des amorces (120, 130) de découpe à l'empla- cement de la trace des plans de coupe. 4) Bloc selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la zone de jonction entre deux segments adjacents comporte au moins un alvéole (140) vertical, symétrique par rapport au premier plan de coupe, les deux moitiés séparées de l'alvéole formant chacune une cannelure (141, 142) verticale apte à recevoir un mortier de jonction. 5) Bloc selon la revendication 4, caractérisé par le fait que la zone de jonction comporte deux alvéoles verticaux, symétriques par rapport à un plan longitudinal-. 6) Bloc selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait qu'il comporte sur ses faces d'extrémité au moins une cannelure (160) d'extrémité, verticale, de dimensions voisines de celles des cannelures formées par la séparation des moitiés de l'alvéole vertical. 7) Bloc selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la zone de jonction entre deux segments adjacents comporte une préfente interne (150) s'étendant parallèlement au second plan de coupe. 8) Bloc selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comporte un fond fracturable (180) à l'emplacement de la cavité octogonale. 9) Bloc selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il est formé d'un matériau expansé obtenu à partir d'agrégats légers. 10) Bloc selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que ses dimensions sont des multiples d'un pas (p) unitaire égal à la plus petite dimension résultant d'une découpe suivant les plans de coupe.