Brevet FR2584117A1 — publié le 19870102

ELEMENT DE GONSTRUCTK)N DESTINE A FORMER UN MUR PDRTEUR DE BATIMENT La présente invention a pour objet un élément de construction destiné à former un mur porteur de bâtiment. Les bâtiments de faible importance, tels que les maisons individuelles ou d'importance moyenne tels que des bâtiments industriels, comportent le plus souvent des murs porteurs obtenus par superposition d'éléments agglomérés en ciment ou d'éléments en terre cuite. Dans la mesure où une isolation thermique est souhaitée, elle est le plus souvent réalisée par collage de laine de verre sur la face intérieure des murs, nécessitant le montage d'une cloison de doublage généralement en briques, qui doit être revêtue avant les travaux de finition d'un enduit à base de plâtre. D'un point de vue économique, et afin d'améliorer le confort, il est avantageux de réaliser une isolation thermique par l'extérieur des murs, afin d'augmenter l'inertie thermique de la construction. Cette solution est mise en oeuvre relativement peu souvent par fixation, sur la face extérieure des murs, de panneaux isolants. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en fournissant un élément de construction de structure simple, préparéde façon industrielle, et remplissant simultanément les fonctions porteuse et d'isolation par l'extérieur. A cet effet, l'élément qu'elle concerne comprend un bloc en terre cuite à cannelures verticales, de l'une des grandes faces duquel font saillie des tenons profilés de section générale en T, orientés verticalement, et un bloc de matériau isolant possédant une bonne tenue mécanique, tel que du polystyrène expansé dont une grande face présente des évidements de forme générale complémentaire de celle des tenons du bloc en terre cuite, de longueur sensiblement égale à celle du bloc en terre cuite et de hauteur légèrement supérieure à celle du bloc, de telle sorte que la face supérieure du bloc isolant soit légèrement plus haute que la face supérieure du bloc en terre cuite. Cette technique est intéressante car permettant la réalisation d'éléments de construction de grandes dimensions, par exemple de 60 cm de long, de 30 cm de hauteur et de 30 cm d'épaisseur, possédant une excellente résistance mécanique compte tenu de la disposition verticale des cannelures, assurant une excellente isolation du bâtiment, et d'une manipulation aisée puisqu'un tel élément possède un poids de l'ordre de 20 kg. Outre les avantages définis précédemment de l'isolation thermique par l'extérieur, il faut noter, pour une même position des murs porteurs, un gain de surface habitable pouvant atteindre 10 % par rapport à une construction dans laquelle l'isolation est réalisée par l'intérieur. Avantageusement, chaque tenon d'assemblage faisant saillie de l'une des faces du bloc en terre cuite possède une section en T, et les évidements correspondants ménagés dans le bloc de polystyrène possèdent une forme complémentaire, la profondeur de chaque évidement étant égale à la hauteur de la branche centrale d'un tenon en T, tandis que la largeur du fond de chaque évidement est légèrement supérieure à la longueur de la branche transversale d'un tenon en T. Cette structure permet d'assurer un excellent placage d'un bloc isolant contre le bloc de terre cuite correspondant, tout en laissant longitudinalement un léger jeu fonctionnel pour tenir compte des tolérances dimensionnelles de l'élément en terre cuite. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque bloc en terre cuite comporte une gorge verticale s'étendant sur toute sa hauteur dans chacune de ses faces en bout. Ces gorges facilitent la manipulation de l'élément par un opérateur, et délimitent chacune, avec une gorge d'un élément voisin, un canal dans lequel s'introduira une certaine quantité de mortier lors de l'assemblage des éléments, ce mortier assurant un assemblage par clavetage. Selon une autre caractéristique de l'invention, chaque bloc en terre cuite comprend quatre parties identiques disposées les unes à la suite des autres, au centre de chacune desquelles est disposée une cavité formant un canal, la liaison entre le bloc en terre cuite et le bloc isolant étant réalisée par quatre tenons disposés en regard des quatre canaux, et le bloc isolant présentant, faisant saillie de sa: face supérieure, quatre plots disposés en regard des quatre canaux. Des lignes de rupture sont ménagées entre les quatre parties du bloc en terre cuite, afin de faciliter le retrait de parties d'éléments, par exemple, pour réaliser un assemblage d'angle. Il est à noter que cette structure assure toujours une superposition des canaux des différents blocs de terre cuite, bien que la super position de ceux-ci soit réalisée avec un décalage longitudinal. Les canaux, disposés aux angles du bâtiment, peuvent avantageusement être utilisés pour former un coffrage dans lequel est coulé, après ferraillage, un poteau en béton. Afin de faciliter la réalisation des angles, l'épaisseur du bloc de terre cuite est égale à l'épaisseur du bloc isolant. Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la face supérieure de chaque bloc de terre cuite est revêtue d'un filet ou d'un treillis ayant pour fonction, lors du dépôt sur cette surface d'un mortier d'assemblage, d'éviter qu'une quantité trop importante de mortier passe dans les cannelures verticales du bloc. Pour faciliter la réalisation d'un mur porteur, à cet élément de construction est associé un cadre qui, destiné au montage d'une porte ou d'une fenêtre, possède une section générale en U et est obtenu à partir de deux pièces de section en L assemblées l'une à l'autre selon un plan médian longitudinal de l'ouverture par l'intermédiaire d'une clavette pénétrant dans des gorges ménagées dans les deux éléments. Sur ce cadre, sont fixées des pattes s'étendant, d'une part, longitudinale ment dans le mur entre deux éléments, puis transversalement à l'intérieur du mur, et qui font saillie de la face extérieure du bâtiment, chaque patte portant un arrêt de volet. Cette solution est avantageuse du fait qu'il est difficile de réaliser des scellements à l'intérieur même du matériau isolant qui est friable. La face supérieure d'un mur peut être réalisée à partir d'éléments dans lesquels la partie supérieure des blocs en terre cuite a été retirée, afin de ménager un évidement qui, délimité du côté de l'intérieur du bâtiment par une panne sablière, forme un coffrage pour la réalisation d'un chaînage horizontal. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet élément Figure 1 en est une vue en perspective Figure 2 en est une vue en perspective, partiellement cassée, d'un pan de mur réalisé à partir de tels éléments ; Figure 3 est une vue en perspective, partiellement cassée, d'un pan de mur comportant une ouverture ; Figure 4 est une vue en perspective d'une partie du cadre destiné à équiper l'ouverture de figure 3 Figures 5 à 7 sont trois vues de dessus correspondant à trois formes d'exécution d'un angle de bâtiment Figure 8 est une vue en bout de la partie supérieure d'un mur de bâtiment. L'élément de construction selon l'invention, représenté à la figure 1, comprend un bloc en terre cuite (2) et un bloc isolant en polystyrène (3) possédant la même largeur, à savoir 15 cm, la hauteur du bloc isolant (3) étant de 30 cm, tandis que celle du bloc de terre cuite est de 29 cm, la longueur du bloc isolant (3) étant de 60 cm et celle du bloc de terre cuite (2) étant au plus de 60 cm, compte tenu des tolérances de fabrication de ce bloc. Comme cela ressort du dessin, le bloc de terre cuite comporte des cannelures verticales (4) - et notamment quatre canaux verticaux (4a) régulièrement répartis sur la longueur du bloc. En fait le bloc (2) comporte, sur sa longueur, quatre motifs répétitifs, avec possibilité de séparation entre deux parties à l'aide de lignes de rupture (5) ménagées sur la face interne de l'élément. En regard de chaque canal (4a), le bloc de terre cuite (2) présente, faisant saillie de l'une de ses grandes faces latérales, quatre tenons (6), chacun de section en T, orientés dans le sens de la hauteur du bloc. Le bloc isolant (3) comporte, pour sa part, quatre évidements (7) en forme de T correspondant aux quatre tenons (6). I1 est à noter que la largeur des évidements (7) est légèrement supérieure à celle des tenons (6) pour permettre une bonne adaptation d'un bloc sur l'autre, malgré les tolérances de fabrication du bloc en terre cuite. De la face supérieure du bloc isolant (3) font saillie, en regard des quatre canaux (4a), quatre plots (8) de forme hémisphérique. Le bloc en terre cuite (2) présente également deux gorges verticales (9) débouchant dans ses faces en bout, et est recouvert sur sa face supérieure, située légèrement plus bas que la face supérieure du bloc (3), d'un filet ou treillis (10). En pratique et comme montré notamment aux figures 2 et 3, I'assemblage entre deux éléments superposés, pour réaliser un mur, est réalisé avec interposition d'un joint de mortier (12) déposé sur la face supérieure d'un bloc en terre cuite, deux éléments superposés étant décalés longitudinale ment, le positionnement étant réalisé automatiquement par l'intermédiaire des plots (8) qui s'engagent dans des évidements complémentaires, non représentés au dessin, ménagés dans la face inférieure du bloc isolant situé immédiatement au-dessus. I1 est ainsi obtenu un assemblage, sans ponts thermiques, grâce au très bon calibrage des blocs de matériau isolant. Il est à noter qu'au cours de l'assemblage des éléments, du mortier s'écoule dans les gorges (9) ménagées dans les faces en bout des éléments, réalisant un assemblage par clavetage au niveau de ces dernières. Afin de faciliter la mise en oeuvre de ces éléments, il leur est associé un cadre (13) destiné à équiper les différentes ouvertures. Ce cadre comprend deux éléments en L (14) et (15) dont l'assemblage, au niveau du plan médian longitudinal de l'ouverture par l'intermédiaire d'une clavette (16), assure la formation d'une pièce de section en U recouvrant le bord de l'ouverture. Les éléments (14) et (15) sont en bois, mais si cela est souhaité, la partie de la paroi inférieure située du côté de l'extérieur du bâtiment peut être remplacée par une pièce d'appui en béton. II est également remarquable que la paroi supérieure du cadre (13) cache et supporte un linteau préfabriqué (17), nécessitant dans ce cas la découpe du bloc en terre cuite, disposé immédiatement audessus du cadre sur une partie de sa hauteur. Comme montré à la figure 4, sur chaque paroi verticale du cadre (13) est fixée une patte (18) positionnée pour s'étendre entre deux éléments superposés tout d'abord longitudinalement à ceux-ci puis transversalement à eux pour faire saillie de l'extérieur du mur et former une butée (19) de volet susceptible d'être équipée d'un arrêt. Les figures 5 à 7 représentent trois formes d'exécution d'un angle de bâtiment. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 5, L'angle est formé par deux éléments complets ménageant un vide (20) comblé par un demi-bloc (22) de polystyrène. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 6, l'un des éléments a été amputé de la moitié de son bloc en terre cuite, afin de ménager un évidement (23) dans lequel vient s'encastrer l'extrémité de l'autre élément. Dans la forme d'exécution représentée à la figure 7, chacun des éléments d'angle a été amputé d'un quart du bloc en terre cuite, afin de ménager les évidements (24) servant à l'engagement d'une partie de forme complémentaire de l'autre élément. La figure 8 représente la partie haute d'un bâtiment dont il est remarquable de constater que la rangée supérieure d'éléments a été conformée, de façon à ce que la hauteur des blocs de terre cuite (2a) soit sensiblement inférieure à celle des blocs isolants (3). Ceci permet la formation d'une cavité délimitée du côté de l'intérieur du bâtiment par une panne sablière (25), cette cavité formant un coffrage pour le chaînage horizontal (26). Comme montré au dessin et plus spécialement aux figures 2 et 3, les travaux de finition sont très simples à réaliser puisqu'il suffit de déposer sur la paroi extérieure du mur un enduit extérieur mince (27) armé de toile de verre et sur la paroi intérieure en terre cuite, un enduit pelliculaire (28). Cette technique permet donc à un maçon de réaliser la totalité des opérations concernant les murs, sans intervention d'autres corps de métier comme tel est le cas quand il convient d'effectuer séparément les travaux d'isolation et le montage de cloisons de doublage. Comme il ressort de ce qui précède, I'invention apporte une grande amélioration à la technique antérieure en fournissant un élément de construction porteur à isolation par l'extérieur, de grandes dimensions, d'un faible poids, comportant des surfaces intérieures lisses ne nécessitant qu'un enduit pelliculaire, dont l'assemblage ne forme aucun pont thermique, permettant un positionnement rigoureux des éléments les uns relativement aux autres, grâce à la précision des dimensions des blocs en polystyrène, permettant un assemblage extrêmement simple y compris pour la réalisation des pignons qui peuvent être tout d'abord assemblés au sol en vue de leur découpe avant d'être montés définitivement. Comme il va de soi, I'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet élément, décrite ci-dessus à titre d'exemple elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes de réalisation. REVENDICATEDNS 1 - Elément de construction destiné à former un mur porteur de bâtiment, caractérisé en ce qu'il comprend un bloc en terre cuite (2) à cannelures verticales (4), de l'une des grandes faces duquel font saillie des tenons profilés (6) de section générale en T, orientés verticalement, et un bloc de matériau isolant (3) possédant une bonne tenue mécanique, tel que du polystyrène expansé dont une grande face présente des évidements (7) de forme générale complémentaire de celle des tenons (6) du bloc en terre cuite, de longueur sensiblement égale à celle du bloc en terre cuite et de hauteur légèrement supérieure à celle du bloc, de telle sorte que la face supérieure du bloc isolant soit légèrement plus haute que la face supérieure du bloc en terre cuite. 2 - Elément de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque tenon d'assemblage (6) faisant saillie de l'une des faces du bloc en terre cuite (2) possède une section en T, et les évidements (7) correspondants ménagés dans le bloc de polystyrène possèdent une forme complémentaire, la profondeur de chaque évidement (7) étant égale à la hauteur de la branche centrale d'un tenon en T, tandis que la largeur du fond de chaque évidement (7) est légèrement supérieure à la longueur de la branche transversale d'un tenon (6) en T. 3 - Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chaque bloc en terre cuite (2) comporte une gorge verticale (9) s'étendant sur toute sa hauteur dans chacune de ses faces en bout. 4 - Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que chaque bloc en terre cuite (2) comprend quatre parties identiques disposées les unes à la suite des autres, au centre de chacune desquelles est disposée une cavité (4a) formant un canal, la liaison entre le bloc en terre cuite et le bloc isolant étant réalisée par quatre tenons (6) disposés en regard des quatre canaux (4a), et le bloc isolant présentant, faisant saillie de sa face supérieure, quatre plots (8) disposés en regard des quatre canaux. 5 - Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'épaisseur du bloc de terre cuite (2) est égale à l'épaisseur du bloc isolant (3). 6 - Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la face supérieure de chaque bloc de terre cuite (2) est revêtue d'un filet ou d'un treillis (10) ayant pour fonction, lors du dépôt sur cette surface d'un mortier d'assemblage, d'éviter qu'une quantité trop importante de mortier passe dans les cannelures verticales du bloc. 7 - Elément de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il lui est associé un cadre (13) qui, destiné au montage d'une porte ou d'une fenêtre, possède une section générale en U et est obtenu à partir de deux pièces 114, 15) de section en L assemblées l'une à l'autre selon un plan médian longitudinal de l'ouverture par l'intermédiaire d'une clavette (16) pénétrant dans des gorges ménagées dans les deux éléments. 8 - Elément de construction selon la revendication 7, caractérisé en ce que sur le cadre sont fixées des pattes (18) s'étendant, d'une part, longitudinalement dans le mur entre deux éléments, puis transversalement à l'intérieur du mur, et qui font saillie de la face extérieure du bâtiment, chaque patte portant un arrêt de volet (19).