Brevet FR2545863A1 — publié le 19841116

L'invention concerne un élément de construction, pré fabriqué, en béton armé allégé, isolant. La technique qui consiste.à préfabriquer en usine des panneaux pour ensuite les assembler sur le site de la construction se développe de plus en plus. On connait les avantages de ce procédé, mais on en connalt également les limites. L'inconvénient majeur se rencontre au niveau du transport de ces éléments tant sur la plan du poids que de l'encombrement. Pour éviter cela, on est donc amené à décomposer au maximum la construction en une pluralité de panneaux que l'on assemble ensuite, sur place. I1 en résulte des problèmes d'assemblage qui augmente considérablement les coûts et les délais. La présente invention a pour but de pallier ces in convénients et concerne une nouvelle structure de type modulaire pouvant être fabriquée en usine,y compris en ce qui concerne les opérations de second oeuvre. Elle concerne plus particulièrement un élément préfabriqué, caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un module isolant, lui-même réalisé à partir d'un granulat de verre lié à une pâte de ciment émulsionnée, ce mélange étant moulée dans un coffrage tridimensionnel, de telle sorte que les parois latérales et au moins la dalle basse soient obtenues directement en une seule opération de moulage. L'invention sera mieux comprise à l'aide des explications qui vont suivre et des figures jointes parmi lesquelles La figure 1 est une représentation schématique du moule permettant l'obtention d'un élément conforme à l'invention ; La figure 2 et la figure 3, qui est une vue éclatée de la figure 2, sont des représentations schématiques des pièces constituant l'armature utilisée pour la fabrication des éléments tridimentionnels fermés, conforme à l'invention La figure 4 et la figure 5, qui est une vue éclatée de la figure 4, sont des représentations schématiques des pièces constituant une variante de réalisation de l'invention. Pour plus de clarté, les mêmes éléments portent les mêmes références dans toutes les figures. La figure 1 représente schématiquement un moule 10 dans lequel on effectue l'opération de moulage. Suivant l'invention, un tel moulage est-consu pour entraîner le minimum de manutention, tout en permettant le coulage en une seule opération de la dalle basse et des parois verticales formant un caisson, sur lequel on fixera ensuite la dalle haute, de manière classique, pour constituer l'élément modulaire conforme à l'invention. Une caractéristique importante de l'invention réside dans le fait que ces modules sont obtenus au moyen d'un béton sur-expansé isolant, réalisé à partir de granulat de verre cellulaire lié à un ciment émulsionné comportant éventuellement du sable. Le moule 10 est essentiellement constitué d'un socle bas fixé au sol (non représenté) sur lequel repose un noyau central 11 réalisé en huit parties démontables, à savoir -quatre éléments d'angle rigides 12a, 12b, 12c, 12d ; et quatre-éléments intercalaires 13a, 13b, 13c, 13d, montés en forme de volets verrouillés pendant le moulage et ouvrant sur- les éléments précédents pour le démoulage. Le coffrage extérieur est constitué en deux parties 15 et 16 en forme de L, chaque partie est équipée d'une rotule 20 permettant leur ouverture pour le démoulage. En position de travail, ces deux parties 15 et 16 sont rendues solidaires l'une de l'autre par tout moyen connu, notamment par un clavetage. Une table horizontale amovible (non repésentée) est introduite à l'intérieur du noyau central 11 et sert de contrepoids pour éviter les remontées du béton au niveau de la dalle basse au moment du coulage des voiles verticaux, constituant avec la dalle basse le caisson 1, tout en assurant une bonne planéité de la surface de la dalle basse. On obtient donc ainsi, directement en usine, par un coulage monolithique de la dalle basse et des murs en une seule opération, un caisson 1 sur lequel on peut ensuite poser une dalle haute pour constituer un élément conforme à l'invention, qui peut recevoir, toujours en usine, son équipement fonctionnel et/ou de décoration. Il ne reste plus ensuite qu'à le livrer sur le site pour l'assembler avec d'autres modules selon le plan de construction. Une caractéristique de l'invention réside également dans le fait que le moulage étant tridimensionnel, on met en oeuvre une armature qui se présente,comme le montrent la figure 2 et la figure 3. qui est une vue éclatée,de la figure 2, sous la forme d'une sorte de cage grillagée 30. L'armature pour la dalle de sol 31 et les armatures pour les voiles 31, 32, 33, 34, qui constitueront les murs de l'élément conforme à l'invention, sont assemblées au moyen d'éléments grillagés de liaison, 35, 36, 37, 38. La mise en place immmédiate de l'ensemble d'armatures ainsi réalisé dans le moule 10 de coulage décrit précédemment, est facile. Comme on le voit sur la figure 3, les emplacements des portes et fenêtres 50 et 51 sont réservés et leur mise en place à l'intérieur du moule est réalisée selon les techniques connues en la matière dans la technologie de fabrication de panneaux de béton préfabriqués. On remarquera notamment que les éléments 31 et 32 comportent une partie pliée (a) coopérant avec les éléments de liaisons 35 et 36. En fait, tous ces éléments grillagés comportent un profil plié qui fait qu'une fois assemblés (figure 3), on rencontre un certain nombre d'emboîtements et de recouvrements les uns par les autres de ces armatures, notamment au niveau de la dalle basse 31. Il en résulte que, selon une caractéritique importante de l'invention, cette architecture de l'armature permet de faire "travailler" le produit de coulage, défini précédemment, au maximum de ses capacités en utilisant les murs en poutre-voile de 10 cm d'épaisseur et ceci avec des temps de séchage réduits. Le caisson 1 ainsi réalisé est autoportant.Les boucles de levage et de manutention, par exemple 40; 41, 42, 43, sont reprises sur la cage d'armature 30 sans solliciter le béton expansé trop frais au stade des premières manutentions des moules durant la préfabrication. La technique de préfabrication conforme à l'invention, et déjà décrite précédemment, permet donc d'y insérer en cours de moulage les accessoires désirés (portes, fenêtres, etc...). Elle permet également, selon une caractéristique importante de l'invention,d'associer des cadres métalliques au béton expansé, en procédant au moulage de l'ensemble. La figure 4 et la figure 5, qui est une vue éclatée, illustrent l'armature de la dalle au sol 60, celle d'une paroi verticale 61 constituant un mur opposé au cadre métallique 62, qui est lui-même également équipé de ferrures 63. Un élément de grillage de-liaison 64, présentant un profil plié, assure l'assemblage de l'ensemble.La mise en place de cet ensemble dans le moule 10 ne présente aucune difficulté, et l'on utilise alors, au niveau du cadre métallique 62, la technique connue du contre-moulage. L'élément fini se présente donc sous la forme d'un élément tridimensionnel,référencé 70 sur la figure 5, obtenu au moyen d'une seule opération de moula ge-. Il peut s'agir par exemple d'un hall ouvert. De la même manière, on peut procéder au moulage de caissons ouverts ne présentant que deux ou trois côtés. Au point de vue dimensionnement, dans un exemple pratique de réalisation pour des caissons de 4,50 x 2,70 mètres environ, les épaisseurs suivantes sont mises en oeuvre : 10 cm pour les refends formant poutres-voiles autoportantes et 15 cm pour les dalles basses porteuses et 10 cm pour les dalles hautes de couverture. Les modules ainsi réalisés restent dans des poids de manutention inférieurs à 5 tonnes, ce qui est compatible avec des expéditions lointaines éventuelles. Selon une caractéristique importante de l'invention, la légèreté de ces modules autorise des constructions sur plots isolés avec des fondations réduites au minimum. Selon une autre caractéristique, avec des modules réalisés selon l'invention, il est possible d'intégrer au stade de l'usine, l'ensemble des prestations de second oeuvre (électricité, chauffage, plomberie, sanitaires, revêtement de sols et de murs, etc...). Il en résulte que les moyens en personnels et matériels à mettre en oeuvre, ainsi que les temps d'intervention sur chantier, sont diminués dans des proportions très importantes par rapport aux systèmes classiques existants. Le module totalement intégré en usine permet une véritable industrialisation du bâtiment (jusqu'à R + 2) et s'applique aussi bien à des bâtiments d'hôtellerie, qu'à des bureaux, habitations, équipements de terrains de sports (vestiaires, douches) et cette liste n'est pas limitative. REVENDICATIONS 1. Elément modulaire de construction en béton arme caractérisé en ce qu'il se présente sous la forme d'un module obtenu à partir d'un béton sur-expansé isolant, lui-même réalisé à partir d'un granulat de verre lié à une pâte de ciment émulsionné ; ce mélange étant moulé de telle sorte qu'un caisson (1), formé d'une dalle basse et d'éléments verticaux, soit-obtenu directement en une seule opération de moulage. 2. Elément modulaire selon la revendication 1 ; caractérisé en ce que ce caisson (1) comporte une armature interne se présentant sous la forme d'une cage grillagée (30) dont les parois (31, 32, 33, 34, 61) destinées aux éléments verticaux, sont rendues solidaires de la base (37, 60) destinée à la dalle basse ; le profil des éléments constitutifs de l'armature interne étant tels qu'ils s'empotent entre eux avec des recouvrements plus importants au niveau de la dalle basse rendant le caisson (1) autoportant. 3. Elément modulaire selon la revendication 2 ; caractérisé en ce que, dans la cage grillagée (30) constituant l'armature, des emplacements (50, 51) sont réservés pour la mise en place d'accessoires. 4. Elément modulaire selon l'une des revendications précédentes ; caractérisé en ce qu'un cadre métallique (62), destiné à remplacer un des éléments verticaux du caisson (1), est rendu solidaire de la cage grillagée (30). 5. Elément modulaire selon l'une des revendications 2, 3 et 4 ; caractérisé en ce que la cage grillagée (30) est munie de boucles de levage (40, 41, 42, 43). 6. Procédé de réalisation d'un élément selon l'une des revendications précédentes ; caractérisé en ce que la cage grillagée (30), servant d'armature, est positionnée dans un moule (10) formant un coffrage tridimensionnel, le mélange étant alors coulé pour former la dalle basse d'une part, et les éléments verticaux d'autre part. 7. Moule destiné à la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 6 ; caractérisé en ce que le moule (10) est constitué d'un socle fixé au sol, sur lequel repose un noyau central (11), et d'un coffrage extérieur constitué de deux parties (15) et (16) articulées au moyen d'une rotule (20). 8. Moule selon la revendication 7 ; caractérisé en ce que ce noyau central (11) comporte quatre éléments d'angle rigides (12a, 12b, 12c, 12d) et quatre éléments intercalaires (13a, 13b, 13c, 13d) montés en forme de volets qui rendent ce noyau démontable. 9. Moule selon l'une des revendications 7 et 8 ; caractérisé en ce que, durant l'opération de coulée du mélange, une table formant contrepoids est appliquée dans la partie libre du noyau (11) de telle sorte qu'il empêche la remontée du mélange et assure la planéité de la dalle basse.