Brevet FR2609079A1 — publié le 19880701

On a déjà proposé de réaliser des éléments de paroi qui se présentent sous la forme de parpaings superposables et qui se composent de trois strates différant entre elles par leurs qualités de résistance et d'isolation thermique. En particulier, la demanderesse a décrit dans le certificat d'addition nO 81.09794, rattaché au brevet 79.01389, des blocs de ce type se composant de trois strates en béton colloïdal léger, la strate de plus faible densité se trouvant au centre et occupant la fraction majeure de l'épaisseur du bloc. Le problème qui se pose, tant pour le fabricant des blocs que pour leur utilisateur, est l'économie de main d'oeuvre et, par conséquent, la simplification des opérations dans la fabrication des blocs et dans l'érection ultérieure de parois. La présente invention vise à résoudre ce problème. Elle a d'abord pour objet un bloc en trois strates dont la strate interne formant l'âme du bloc est constituée par un solide préfabriqué en matériau à bonnes propriétés isolantes, tel- que le polystyrène, tandis que les strates formant respectivement le parement externe du bloc et son parement interne sont l'une et l'autre en mortier de ciment,coulé de part et d'autre du solide pour épouser étroitement ses formes, et en particulier, les nervures ou rainures prévues sur lui et aussi pour enrober des aiguilles de solidarisation traversant le solide isolant. Le mortier de la strate extérieure est de préférence à base de sable fin et de ciment blanc de manière à lui donner une apparence semblable à celle de la pierre naturelle, ou toute autre apparence décorative obtenue en mélangeant un colorant convenable avec le mortier, tandis que le mortier de la strate intérieure peut être à base de ciment gris et de sable fin. Comme le ciment blanc a une résistance mécanique plus grande que le ciment gris, la strate en mortier de ciment gris aura corrélativement une épaisseur un peu plus grande. L'usage de sable fin, dans les mortiers, à l'exclusion de gravier, permet de donner aux parements une apparence assez lisse pour rendre superflue toute opération d'enduction aussi bien à l'extérieur qu'à l'intérieure d'une paroi construite par superposition des blocs, ce qui apporte une importante économie dans la réalisation d'une paroi. Les mortiers peuvent contenir des adjuvants capables d'engendrer des bulles fermées améliorant le pouvoir isolant. La strate du parement extérieur est munie sur sa périphérie d'un chanfrein qui a pour fonction de permettre l'alignement des parements internes lors de la construction d'une paroi tout en dissimulant par la juxtaposition des chanfreins les petites inégalités d'épaisseur qui peuvent exister d'un bloc à l'autre. Le solide isolant constituant la strate interne est muni de trous. verticaux qui peuvent servir au passage de canalisations diverses. Les extrémités de ce solide sont en outre munies de cavités semi-cylindriques qui facilitent la préhension des blocs avec les doigts de chaque main pour éviter les salissures et permettent le centrage lors du moulage des strates en mortier ainsi que l'alignement des blocs lors de la construction d'une paroi. Pour fabriquer les blocs ainsi constitués, on utilise des moules comportant quatre parois verticales, assemblées entre-elles par des moyens détachables, dans lesquelles on commence par centrer le solide isolant, par exemple par emboitement de parties mâles et femelles prévues sur ce solide et sur les parois de bout du moule, en ménageant ainsi, de part et d'autre du solide, des vides. dans lesquels on coule respectivement, mais de préférence en même temps, le mortier de ciment blanc et le mortier de ciment gris. Le moule est sans fond, les quatre parois étant posées sur un support bien plan. Celui-ci est de préférence constitué par un tapis mobile permettant de déplacer les moules après remplissage vers une enceinte de chauffage destinée à accélérer la prise des ciments et à diminuer le temps de récupération des moules. De préférence, le chauffage est effectué par micro-ondes ou par hyperfréquences qui ont l'avantage d'engendrer les calories au sein des strates de mortier. On a constaté cependant que, pour permettre une homogénéisation des températures dans les strates, il convient de réaliser le chauffage par micro-ondes ou hyperfréquences en au moins deux phases successives séparées par une phase sans chauffage. La description qui va suivre, en regard du dessin donné à titre d'exemple, permettra de comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 montre un bloc en perspective. La figure 2 est une vue en projection horizontale d'un moule prêt à recevoir les mortiers formant les strates de parement. La figure 3 est une vue en bout d'un moule posé sur le tapis servant à lui faire parcourir les phases du procédé. La figure 4 montre schématiquement en élévation un dispositif permettant de réaliser les opérations de fabrication dans le minimum de temps. Le bloc de construction en forme de parpaing qui est représenté en perspective sur la figure 1 se compose de trois strates parallèles accolées, S1, 52' 53 La strate centrale S1 qui occupe la fraction majeure de l'épaisseur du bloc est un solide parallélépipédique en matériau isolant préparé à l'avance par moulage ou découpage. Les strates latérales S2 et 53 qui forment respectivement le parement externe et le parement interne du bloc sont en mofitier de de ciment et de sable fin , ciment blanc pour 2 et ciment gris pour S3. Ces strates sont les parties porteuses du bloc. Comme la résistance du ciment blanc est un peu plus grande que celle du ciment gris, l'épaisseur de la strate 53 est un peu plus grande que celle de la strate afin que les deux strates aient la même portance. La composition des mortiers, à base de sable fin, genre sable de Fontainebleau, permet d'obtenir des apparences assez lisses pour éviter tout enduit après l'érection d'une paroi, ce qui est un avantage économique très important. Pour la strate extérieure on on peut donner à sa face de parement, grâce à une paroi de moule à fine rugosité, un grain rappelant celui de la pierre naturelle. De plus, la teinte de cette strate peut rappeler celle de la pierre ou être modifiée par adjonction d'un colorant au mortier. Cette strate peut aussi comporter des reliefs ou des décors obtenus lors du moulage. La périphérie de cette strate externe est munie d'un léger chanfrein 1. La fonction de ce chanfrein est de permettre, lors de la constructio d'une paroi, l'alignement des blocs par les faces des strates internes S3 > toujours dans le but d'éviter un enduit intérieur, tandis que les petites inégalités-d'épaisseur d'un bloc à l'autre sont dissimulées à l'extérieur par les chanfreins des strates Le solide formant la strate interne 51 est en matériau isolant tel que le polystyrène expansé. Il est muni sur ses faces en regard des strates et 53 de nervures ou de rainures assurant un bon accrochage avec les strates S2 et 53 lors de la coulée des mortiers. Le dessin montre à titre d'exemple des rainures en queue d'aronde 2. Pour renforcer l'assemblage, on peut en outre prévoir des aiguilles, en matière plastique par exemple, qui traversent le solide 51 de part en part et dont les extrémités sont enrobées dans les mortiers des strates S2 et S3. Le solide 51 est percé de part en part de trous verticaux 3 qui pourront servir au passage de canalisations diverses. En outre, une creusure semicylindrique 4 est prévue sur les faces de bout. Cette creusure a trois fonctions. Tout d'abord elle permet la préhension du bloc terminé en le prenant des deux mains mais avec seulement le pouce et l'index placés dans la creusure 4 et le trou le plus voisin 3, de sorte que l'on ne salit pas les parements en y portant les mains. D'autre part, elle assure le centrage exact du solide isolant dans le moule, comme on le verra ci-après. Enfin, lors de la -construction d'une paroi, elle facilite la bonne juxtaposition des blocs au moyen de piges ou de chandelles mises en position dans les creusures des blocs déjà posés. Pour la fabrication d'un tel bloc, on peut utiliser le moule qui est représenté sur les figures 2 et 3. Ce moule se compose de quatre parois verticales, à savoir : deux parois 5, 6 correspondant aux parements des strates 52' 53 et deux parois plus petites 7, 8, correspondant aux petits côtés du bloc. La paroi 5 comporte intérieurement une saillie périphérique 9 destinée à former le chanfrein 1 précédemment décrit. Après disposition du solide 51' les quatre parois sont assemblées entre elles par emboîtement, comme le montre la figure 2, le solide S1 étant maintenu en place et centré par une saillie verticale 10 des parois 7 et 8 s'emboîtant dans les creusures semi-cylindriques 4 des faces de bout du solide. De préférence, des verrous sont prévus pour maintenir l'assemblage. Sur la figure 2, ces verrous sont constitués par des leviers 13 pivotant autour d'axes 13a portés par les parois 7, 8. Ces leviers se terminent par des dents 14 qui viennent se bloquer à coincement derrière les parois 5, 6 en les poussant contre les bouts des parois 7, 8, tandis qu'une partie 15 des leviers,en forme de came,vient s'appuyer sur les parois 7, 8 de manière à réduire le jeu latéral de leur emboîtement dans les parois 5, 6. Comme on le comprend, de tels verrous fonctionnant par simple pivotement sont facilement manoeuvrables. D'autres types de verrous pourraient d'ailleurs être imaginés. Le moule sans fond est posé sur un tapis 11 qui sert à l'entraîner dans les diverses phases de la fabrication et qui est lui-même maintenu bien plan par appui sur une table 12. On voit sur la figure 4, en élévation, un schéma du dispositif. Le tapis 11 sans fin est guidé par des cylindres 16. Il est entraîné, par intermittence, dans le sens de la flèche F. On voit à droite le premier moule m dont les parois viennent d'être assemblées comme décrit en regard des figures 1 et 2. Ce moule se trouve audessous de deux goulottes 19-20 qui débouchent au-dessus des deux alvéoles du moule laissées libres de part et d'autre du solide S1, comme décrit. Ces goulottes, associées à un dispositif de fermeture rapide non représenté, contiennent respectivement le mortier de ciment blanc et le mortier de ciment gris amenés depuis le poste de fabrication par les tuyauteries 21-22. Le tapis est immobile pendant le temps nécessaire au remplissage des deux alvéoles du moule, remplissage qui sera aidé par des vibrations transmises au moule et, le cas échéant, aux goulottes.Dès que le moule est rempli, les goulottes sont fermées et le tapis se déplace de manière à placer le moule en m1 et à libérer la place située sous les goulottes pour la mise en place d'un nouveau moule à remplir. L'intermittence de l'entrainement du tapis doit être réglée pour laisser un moule sous les goulottes pendant le temps nécessaire au remplissage. Ce dernier est fait à ras bord et le moule rempli passe sous une plaque 23 qui égalise le remplissage et qui peut être vibrante. Dans le cas où les mortiers contiennent un adjuvant pour la formation de bulles, on peut arrêter le remplissage un peu avant le niveau supérieur des alvéoles du moule, pour tenir compte du fait que la formation ultérieure des bulles déterminera un léger gonflement de la masse. Dans le déplacement du tapis, chaque moule traverse une enceinte 24 dans laquelle a lieu un chauffage par micro-ondes ou par hyperfréquence. Le chauffage est destiné à accélérer la prise des ciments et réglé pour donner, dans l'enceinte, une température d'environ 700C. Pour que la température puisse s'égaliser au sein des masses de mortier, le chauffage est fractionné en deux enceintes successives 24-24a séparées par un passage des moules dans une zone 25 non chauffée mais dans laquelle les moules sont de préférence séparés à l'air libre, étant enfermés entre le tapis 11, deux parois latérales verticales et un tapis supérieur 26 dont la partie inférieure, en contact avec le sommet des moules, glisse sur une table 27. Celle-ci est, de préférence, soumise à l'action de ressorts 28, de manière que le tapis 26 soit bien appliqué contre le sommet des moules. A la sortie de la deuxième enceinte 24a, les moules continuent leur chemin.Le tapis est suffisamment long pour qu'à son extrémité de gauche la prise deseiments soit terminée, permettant le démontage des moules dont ies pares sont immédiatement récupérées pour un nouvel assemblage, un nouveau remplissage et ainsi de suite. Le dispositif qui vient d'être décrit peut naturellement recevoir de nombreuses variantes. Le chemin du tapis transporteur pourrait être une courbe fermée dans un plan, de manière que le poste de démontage des moules, à la fin de la prise, se trouve au voisinage du poste de remplissage. On pourrait aussi prévoir une table circulaire tournante. Le dispositif d'entraînement par intermittence peut être réalisé de diverses façons et comporter, par exemple, une roue munie d'une denture sur des segments de sa périphérie, les segments dentés étant ainsi séparés par des segments lisses et venant engrener à tour de rôle avec une chaîne solidaire du tapis. On comprend que le facteur qui détermine les intermittences d'entraînement est le temps de remplissage des moules. La largeur des enceintes de chauffage 24, 24a sera adaptée pour procurer le temps de chauffage nécessaire. REVENDICATIONS 1. Un élément de construction se composant de trois strates accolées dont la strate centrale est en matériau isolant tandis que les strates extérieures sont porteuses, caractérisé en ce que la strate centrale (S1) est un solide en matériau isolant préparé à l'avance tandis que les strates situées de part et d'autre sont en mortier de ciment et de sable fin coulé contre le solide isolant. 2. Un bloc selon la revendication 1, caractérisé en ce que la strate-(S2) formant le parement extérieur est en mortier de ciment blanc. 3. Un bloc selon la revendication i ou 2, caractérisé en ce que la strate (S2) formant le parement extérieur comporte un décor obtenu par moulage. 4. Un bloc selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la strate (S2) formant le parement extérieur est munie d'un chanfrein (1) sur sa périphérie. 5. Un bloc selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la strate (S3) formant le parement intérieur est en mortier de ciment gris et a une épaisseur un peu plus grande que la strate (S2) formant le parement extérieur, de manière que les deux strates aient des portances égales. 6. Un bloc selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le solide central isolant (S1) est muni de nervures ou de rainures (2) pour l'accrochage des strates en mortier. 7. Un bloc selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le solide central est traversé de part en part par des aiguilles dont les extrémités en saillie sont enrobées dans les strates en mortier. 8. Procédé de réalisation par soulage d'un bloc conforte 9 l'une des revendications précé dentes, caractérisé par l'utilisation d'un moule à parois verticales (5, 6, 7, 8) assemblables par emboitement et démontables, lesdites parois étant posées sur un support plan (11) qui forme le fond du moule et qui est mobile pour faire passer les moules remplis aux diverses phases de la fabrication. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les parois de bout du moule sont munies d'organes de centrage(10) du solide. isolant, de sorte que ce solide détermine avec les parois du moule des cavités dans lesquelles on coule verticalement les mortiers de ciment. 10. Procédé selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que les parois du moule sont associées à des verrous (11) comportant des surfaces actives (13, 14) qui poussent sur les parois du moule pour les maintenir emboltées sans jeu. 11. Procédé selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les moules remplis sont passés dans une enceinte de chauffage (24, 24a) pour accélérer la prise du ciment. 12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le chauffage est effectué par micro-ondes ou par hyperfréquences. 13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le chauffage est effectué en au moins deux phases successives séparées par un passage en enceinte fermée sans chauffage,dans le but d'homogénéiser la température dans les masses de mortier.