Brevet FR2549120A1 — publié le 19850118

La présente invention concerne un procédé pour la construction de parois réalisées avec un matériau mis en oeuvre en phase liquide et comportant un liant è prise hydraulique, par exemple avec un béton. Le procédé selon l'invention se prête particulièrement è l'incorporation dès le coulage de panneaux destinés à assurer les fonctions complémentaires d'isolation et d'aspect de la paroi. Le procédé s'applique à toutes parois coffrées deux faces. Les procédés existants pour la réalisation de telles parois peuvent astre regroupés en trois grandes catégories. Le procédé le plus classique dit banchage aboutit, après décoffrage, à la livraison d'une paroi brute laissant apparaître le matériau mis en oeuvre sur chaque face et sur les chants. L'aspect de l'épiderme reflète celui des coffrages utilisés. L'une au moins des faces de coffrage est raidie et stabilisée par des moyens d'étaiement onéreux, lourds et encombrants. Les poussées hydrauliquerau coulage sont équilibrées par des tirants conjugués avec des distanceurs répartis sur la surface des coffrages. La stabilité de la paroi coulée reste précaire jusqu'à prise complète du matériau du moins dans le cas de parois minces. Ces ouvrages sont de prix élevé dans tous les cas où la configuration du chantier se prête mal à l'installation à demeure d'équipements lourds de manutention. L'addition des produits complémentaires pour l'isolation thermique ou acoustique ne peut se faire qu'en reprise après un durcissement et un séchage suffisant du matériau constitutif. Cette contrainte allonge les délais et alourdit les colts. Un procédé d'emploi plus récent dispose avant coulage dans l'épaisseur du mur et plaqués contre les coffrages appelés aussi banches, divers panneaux composites associant généralement des matériaux du genre polystyrène et des matériaux du genre fibragglo pour conférer une performance d'isolation thermique à la paroi. Au décoffrage la paroi est déjà revêtue. Les opérations de coulage et de décoffrage sont conduites selon les techniques anciennes. Les matériels utilisés, banches hauteur d'étage ou banches étroites horizontales ne se distinguent pas sensiblement de ceux utilisés en coffrage classique. L'opération-de mise en oeuvre des panneaux perdus en fond de coffrage est la plus délicate dans cette séquence surtout si une armature est nécessaire pour le renforcement du mur. L'enchevêtrement des panneaux, des aciers, des tendeurs et distanceurs gêne considérablement les manipula tions successives. Le coût de tels ouvrages est élevé. Un procédé récent propose l'élévation préalable de blocs creux en polystyrène s'emboîtant entre eux et constituant un réseau de galeries dans lesquelles le béton est coul. é. De tels ouvrages s'écartent sensiblement de la définition des murs pleins. Ils demandent un soin tout particulier pour l'élévation des blocs et une formulation précise du béton pour éviter l'éclatement du mur au coulage. Le procédé selon l'invention apporte une solution globale nouvelle à l'ensemble des objections qui freinent le développement des parois minces comme technique de construction sur les chantiers petits et moyens. I1 est utilisable en préfabrication. Le procédé selon l'invention illustré figure 1 met en oeuvre des potelets rigides (1) dont l'une des dimensions tranversales représente l'épaisseur de la paroi à couler avec le matériau à prise hydraulique. Les potelets possédent les caraetéristiques suffisantes pour la stabilité de la paroi en phase chantier et en phase de service. Ils sont implantés parallèlement entre eux dans l'espace qui est réservé à la construction de la paroi. Combinés avec le coffrage latéral, ils délimitent des fuseaux éventuellement communicants à remplir avec le matériau à couler. Leur réglage en position et leur maintien rigide par scellement ou fixation en pied éventuellement complété par un étaiement en tête dispensent d'avoir à assurer la position et la stabilité des coffrages par des dispositifs latéraux. Leur présence entre les coffrages constitue en elle-même un calibrage de l'épaisseur de la paroi qui dispense de tout dispositif distanceur complémentaire. Les panneaux coffrants (2) et (3) sont appliqués dans de bonnes conditions d'accessibilité contre les potelets en position de manière à fermer le moule. La largeur des panneaux est multiple de l'entraxe des potelets. Ainsi, les joints entre panneaux contigus.sont obturés par la présence d'un potelet. Un potelet ferme le moule à chaque rive. Les potelets comportent des trous positionnés à entraxe régulier pour laisser le passage à des tendeurs rigides dont l'utilité est double. D'une part ils permettent d'embrocher les panneaux posés contre les potelets ce qui assure leur maintien en position. D'autre part ils permettent d'exercer. les efforts de serrage du moule pendant l'opération de coulage. Les panneaux coffrants dont la grande dimension est de préférence voisine de la hauteur de la paroi à couler sont constitués de matériaux adaptés aux fonctions souhaitées. Pour l'isolation thermique et acoustique, les matériaux du genre polystyrène ou du genre fibre minérale se prêtent aisément à l'opération de perçage pour la mise en place des tendeurs. Dans les épaisseurs courantes ils présentent la rigidité suffisante compatible avec une manutention aisée. En général leur résistance à la flexion ne leur permet pas de résister seuls aux poussées du matériau coulé. Dans le procédé selon l'invention l'un au moins des panneaux mis en oeuvre présente une perméabilité suffisamment élevée pour permettre le passage de l'eau non indispensable à la prise du liant et suffisamment faible pour interdire le passage des particules de liant ou des agrégats fins.Cette condition s'est révélée aisément satisfaite par le choix d'un matériau du genre fibre minérale dans une densité voisine de 75 Kg/m3 ou plus. Certaines mousses organiques à pores ouverts ou à cellules partiellement disjointes répondent également à ce critère. L'intérêt du choix d'un tel matériau pour la confection des coffrages est qu'il permet l'élimination très rapide de l'eau ajoutée au mélange pour faciliter sa mise en oeuvre. I1 est connu en effet que dans les ouvrages réalisés dans des moules étanches l'eau dite libre met plusieurs mois avant de s'éliminer. Son maintien dans la masse du matériau pendant la prise réduit les caractéristiques mécaniques intrinsèques du matériau et retarde la fin de prise. L'élimination de l'eau par filtration à travers toute la surface du coffrage augmente considérablement la viscosité du matériau dès qu'il est mis en place ce qui réduit très sensiblement la poussée dite hydrostatique exercée par le matériau sur les parois du moule. Le procédé selon l'invention atténue les efforts exercés sur les coffrages pendant la phase de coulage1allégeant d'autant les matériels utilisés pour le serrage du moule. Les panneaux coffrants peuvent comporter un parement assemblé préalablement sur le matériau filtrant pour constituer le parement vu de l'ouvrage fini. I1 convient de choisir un matériau constitutif du parement suffisamment perméable pour ne pas interrompre la migration de l'eau au-delà du matériau servant de coffrage. Cette condition s'est révélée satisfaite par l'emploi de plaques de plâtre préfabriquées disponibles dans le commerce. Le passage des tendeurs rigides au moment de la pose est réparable après décoffrage par interventions localisées. Dans le procédé selon l'invention la résistance du coffrage au moment du coulage est obtenue par la mise en oeuvre à l'extérieur des panneaux coffrants de pièces de raidissement non jointives afin de permettre l'évacuation de l'eau. Certaines de ces pièces sont disposées perpendiculairement aux potelets ce sont les pièces secondaires (4), d'autres placées au droit des potelets constituent les pièces maitresses (5). Tous les moyens disponibles sur le chantier, planches, chevrons de bois, bastings, madriers mais aussi les profilés métalliques courants peuvent être utilisés par l'utilisateur. Leur définition plus précise ne s'impose pas; elle ne fait pas l'objet de la présente invention. Les tendeurs de serrage (6) qui transmettent les efforts reçus par une pièce maîtresse à celle qui lui est opposée peuvent être constitués de toutes barres ou tiges métalliques aptes à cette fonction, de nombreux modèles existent au choix de l'utilisateur. Au décoffrage les tendeurs sont enlevés de même que les pièces de raidissement. Les exemples de matériaux et de présentation des panneaux coffrants sont présentés pour la bonne compréhension du procédé suivant 1' inven- tion. D'autres matériaux présentant les caractéristiques évoquées peuvent être employés sans nuire à la présente invention. Le respect des critères fonctionnels décrits les rend conformes à l'objet de l'invention. Un ensemble de dispositifs préférentiels est décrit plus précisément pour le cas ou le-matériau à couler est un béton classique. Les potelets (1) sont réalisés en béton précontraint dans une section droite de 7 cm tranversalement pour 12 cm dans le sens de l'épaisseur de la paroi. Ils sont disposés verticalement à entraxe de 60 cm pour la confection d'un mur de façade. C6té extérieur de l'ouvrage les panneaux coffrants (2) sont réalisés en polystyrène de densité voisine de 15 R9 au m3. C8té intérieur les panneaux coffrants (3) comportent caté béton un matelas de laine de roche de densité 150 Kg/m3 environ associé à un parement plaque de plâtre. Tous les panneaux sont approvisionnés en largeur 120 cm et en hauteur d'étage. Les joints entre panneaux sont situés au voisinage de l'axe des potelets. Des potelets supplémentaires ferment le moule à chaque arrêt de coulage vertical. quatre trous traversent les potelets dans l'épaisseur des 12 cm pour laisser passage à des aciers tendeurs de diamètre 6 mm. Les potelets (î) sont scellés en pied et sommairement maintenus en tête jusqu'au coulage. Les panneaux extérieurs sont embrochés les premiers puis les panneaux intXrieursvoir figure 2. Four la constitution des panneaux tels qu'évoqués, dans des épaisseurs voisines de 6 cm, l'espace libre entre les planches de raidissement disposées à claire voie comme montré figure 3 de part et d'autre du mur atteint 16 cm sans conséquence dommageable. Dans un tel mur les poussées de béton ne ddpas- sent pas 700 daN au m2. Les pièces maîtresses constituées par des bastings à plat bloqués par des embases à clavette autobloquante se comportent de manière très satisfaisante. Le choix d'une laine minérale de densité supérieure à 100 Kg/m3 répond au souci de limiter la compression de l'isolant au coulage afin de conserver une planéité correcte du parement après décoffrage et éviter une reprise d'aspect générale c8té intérieur. Côté extérieur, le mur est prEt à recevoir un enduit armé d'aspect et d'imperméabilisation. L'emploi d'un panneau extérieur déjà revêtu d'un parement support de finition est également envisageable et se trouve conforme à l'objet de l'invention. Le dispositif évoqué de potelets (1) et de panneaux coffrants extérieurs (2) se prête particulièrement à l'habillage isolant continu de l'extérieur du mur devant les rives de planchers désignés chainages ainsi que montré figure 1. Le pont thermique traditionnement redouté à ce niveau est alors évité. La présence d'un panneau isolant (3) rend néglibeable les déperditions thermiques tant redoutées dans les systèmes d'isolation par l'extérieur autour des baies. Outre leurs intérêts pratiques, le procédé et les dispositifs selon l'invention constituent une amélioration sensible de la performance d'isolation thermique des murs de façade réalisés. Parmi les autres avantages découverts lors de la mise au point de l'invention il est intéressant de citer le fait que les pièces de raidissement ne sont pas amenées au contact du béton et qu'elles peuvent être réemployées sans nettoyage particulier. L'investissement en matériel est très faible. La mise en oeuvre des habillages isolants dans les procédés classiques ne peut pas se faire lorsque la température ambiante est inférieure à 50C. Dans le cas de l'invention, le mur est isolé dès le coulage, le béton est protégé du gel pendant la prise toujours exothermique. La réalisation du mur avec un béton chaud devient possible même dans des conditions climatiques sévères. Le choix préféré du béton précontraint pour la constitution des potelets est guidé par une considération de disponibilité. Le béton -armé est également apte à leur fabrication en potelets pleins ou en potelets comportant des ouies latérales de communication entre les fuseaux de coulage. Les potelets peuvent également être réalisés à partir d'aciers en barres et en feuillard métallique pour des considérations de légèreté et pour favoriser l'élévation et le réglage du réseau de potelets. Ces différentes variantes sont toutes aptes à l'application de l'invention et sont conformes à son objet. Le béton est le matériau le plus répandu pour la construction de parois. Le platre allégé fait son apparition et peut très bien s'associer à des potelets métalliques galvanisés ou protégés contre la corrosion par d'autres moyens courants. L'emploi d'autres liants associés à des granulats divers du genre billes isolantes de verre ou de mousse organique peut présenter un intérêt spécifique. Ces applications peuvent toutes bénéficier de l'invention et sont conformesà son objet. L'invention peut s'appliquer à la construction de parois très diverses verticales ou obliques voire horizontales si le coffrage double face peut-présenter un intér9t. L1 application la plus immédiate apparaît être la construction des murs dans le bâtiment, murs de façades ou murs intérieurs simplement revêtus de feuilles de platre pour constituer l'aspect fini. L'ensemble des intérêts du procédé selon l'invention est prioritairement profitable à la construction des murs comportant une paroi massive mince de l'ordre de 8 cm à 20 cm d'épaisseur. Cette considération ne constitue nullement une limite car de nombreux ouvrages peuvent bénéficier de l'invention au titre de l'un ou de l'autre de ses intérêts. La destination de la paroi et sa localisation ne sont pas des critères exclusifs de l'emploi du procédé selon l'invention. Les dispositifs selon l'invention existent déjà sous des formes voisines de celles décrites. L'adaptation de leurs spécifications aux critères fonctionnels énoncés par l'invention n'est pas problématique au niveau industriel. Les pratiques de chantier introduites par le procédé selon l'invention font intervenir suivant une séquence originale des gestes maitrisés par les professionnels concernés. L'invention est donc susceptible d'application rapide. Son extension induira le développement de produits et de dispositifs optimisés pour chaque application. REVENDICATIONS 1) Procédé de construction de parois coulées en matériau à prise hydraulique caractérisé par le fait que le coffrage est constitué principalement par des panneaux filtrant l'eau en excédent, serrés au coulage contre des potelets destinés à rester incorporés à la paroi réalisée. 2) Procédé suivant la revendication 1 caractérisé par le fait que les panneaux coffrants conservés en position assurent en service des fonctions d'aspect et/ou d'isolation thermique, et/ou d'isolation acoustique de la paroi complexe. 3) Dispositif de coffrage pour la mise en oeuvre des procédés décrits dans les revendications 1 à 2 caractérisé par le fait que le matériau coffrant la paroi est une laine minérale de densité supérieure à 70 Kg/m3, un isolant organique à pores ouverts ou à cellules partiellement disjointes. 4) Dispositif de coffrage pour la mise en oeuvre des procédés décrits dans les revendications-l ou 2 caractérisé par le fait que les joints entre panneaux coffrants sont localisés au voisinage de l'axe des potelets. 5) Dispositif de raidissement-de paroi selon la revendication 1 caractérisé par l'emploi de poteletspréfabriqués en béton précontraint ou en béton armé comportant des perçages préalables pour le passage des tendeurs amovibles du coffrage. 6) Dispositif de raidissement de paroi selon la revendication 1 caractérisé par l'emploi de potelets à structure métallique. 7) Dispositif de coffrage pour le procédé selon les revendications 1 et 2 caractérisé par l'association d'un isolant et d'un parement destiné à rester apparent au décoffrage. 8) Application du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée par son utilisation pour la construction de murs en élévation dans le bâtiment.