Brevet FR2599664A3 — publié le 19871211

FR 2599664 A3 19871211 FR 8608290 A 19860609 PROCEDE DE FABRICATiON D'UNE STRUCTURE MOULEE ALLEGEE. LT tIATERIAU POUR LA MISE EN OEUVRE DE CE PROCèDE. L'invention concerne un procédé de fabrication d'une structure mou lét allégée, principalement un béton allégé; l'invention concerne aussi un matériau utilisable pour la mise en oeuvre de ce procédé. On connaît un procédé pour réduire la masse volumique du béton, consistant essentiellement à injecter des bulles de gaz dans le mortier liquidc. La mise en oeuvre de ce procédé est délicate, car il est difficile de bien maîtriser la proportion de vides et surtout leur répartition dans la masse de l'ouvrage. L'invention permet due résoudre ce type d'in convénient Dans cet esprit, l'invention concerne essentiellement un procédé de fabrication d'une structure moulée allégée, par exemple en béton,- caractérisé en ce qu'il consiste à réaliser un mélange relativement homogène de mortier et d'éléments solides de masse volumique équivalente notablement plus faible que celle dudit mortier, avant de laisser solidifier ce dernier. L'invention concerne aussi tout matériau pour alléger une structure moulée, par exemple en béton, caractérisé en ce qu'il est essentiellement constitué d'éléments solides de masse volumique équivalenterelative- ment faible par rapport à celle d'un mortier avec lequel on désire matérialiser ladite structure moulée I1 est à noter que le terme "mortier" utilisé pour la définition de l'invention doit être compris dans son acception la plus large. En effet, si le procédé a surtout été développé pour être mis en oeuvre avec un mortier de béton, il peut aussi s' appliquer avec du plâtre ou tout mortier de plâtre, ou avec un liant ou une résine quelconque, adjuvanté ou non, armé de fibres ou non, etc... Les éléments solides précités pourront être par exemple des pièces creuses, notamment en matière plastique rigide. Dans ce cas, la masse volumique équivalente de ces éléments solides sera légèrement supérieure à celle de l'air. Les éléments pourront aussi être pleins et en matériau homogène rigide de faible masse volumique, comme par exemple une mousse synthétique rigide (polystyrène expansé). Selon une caractéristique avantageuse de 1 'invention, les éléments seront approximativement sphériques. Avec de tels éléments d'égal diamètre, on pourra théoriquement atteindre une propostion de "vides" de 74 % (correspondant au volume des sphères supposées toutes en contact) ce qui, avec un mortier de béton ordinaire de 2.400 kg/m3 permettra de rabaisser la masse volumique du béton allégé jusqu'à 625 kg/m3 (26 % en volume de mortier venant combler les espaces entre sphères). L'invention apparaîtra plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, illustrant un procédé conforme à son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé, dans lequel - les figures 1 à 3 illustrent schématiquement les principales phases du procédé conforme à l'invention; - la figure 4 est une vue de détail montrant une autre forme possible d'éléments légers susceptibles d'être utilisés pour la-mise en oeuvre du procédé : et - les figures 5 et 6 illustrent d'autres variantes possibles de tels éléments. En se référant aux figures 1 à 3, on a représenté un coffrage ou moule 11, ayant la forme et les dimensions d'une structure en béton léger que l'on désire fabriquer. Ce moule est de préférence relativement étanche, pour que le mortier puisse y etre injecté sous légère pression. C'est pourquoi on l'a représenté avec un couvercle 12. La mise en oeuvre du procédé de l'invention consiste à remplir le moule avec des éléments sphériques 13, tels que décrits ci-dessus (figure 1) et à refermer le couvercle 12 (figure 2) avant d'injecter le mortier 14 dont la plasticité et la granulométrie correspondent aux caractéristiques géométriques et dimensionnelles des espaces entre sphères et aux caractéristiques mécaniques demandées à la structure. Le mortier pourra à ce titre contenir des résines et/ou des fibres pour améliorer ses qualités et faciliter sa mise en place.L'injection se fera de bas en haut (figure 3) par l'orifice 15 avec -des évents 16 convenablement disposés. La mise en place du mortier dans les espaces laissés entre les sphères peut etre réalisée suivant les circonstances par d'autres moyens que l'injection sous pression décrite cidessus. On peut envisager notamment de faire pénétrer le mortier dans le moule par aspiration, ou encore tout simplement par gravité. Dans tous les cas, la mise en place du mortier dans les espaces qui lui sont réservés entre les sphères pourra etre facilitée par des vibrations appliquées au mélange, notamment des vibrations ultrasonores. Si on désire réaliser un ouvrage de masse volumique comprise entre la valeur minimum indiquée ci-dessus et une valeur maximum correspondant à celle du mortier utilisé, on pourra augmenter la proportion des espaces laissés entre lus éléments légers, en utilisant de tels éléments approximativement spiériques 13a, munis de saillies 17 jouant le rôle d'écarteurs. Cette confiuration est illustrée à la figure 4. On pourra aussi utiliser des éléments 13b reliés les uns aux autres par des tiges 18 de même matière, ou de matière différente, de façon à définir une configuration à mailles régulières. Ainsi, la figure 5 illustre une configuration à mailles carrées et la figure 6 illustre une configuration à mailles triangulaires. Ces éléments liés seront alors de préférence obtenus par moulage en nappes ou plaques de sorte que leur mise en oeuvre consistera simplement à disposer dans le coffrage de telles nappes les unes sur les autres avant de couler le mortier. L'écartement entre nappes pourra être assuré par des aspérités venues de matiere sur les sphères. Les éléments légers pourront éventuellement assurer une part non négligeable de la résistance mécanique de ltouvrage, notamment grâce à l'utilisation des nappes décrites ci-dessus. Dans ce cas, le matériau et son épaisseur seront choisis en conséquence. Dans tous les cas, la forme sphérique des éléments leur permettra de résister dans de bonnes conditions aux sollicitations de compression. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une structure moulée allégée, par exemple en béton, caractérisé en ce qu il consiste à réaliser un mélange relativement homogène de mortier liquide (14) et d'éléments solides (13) de masse volumique équivalente notablement plus faible que celle dudit mortier, avant de laisser solidifier ce dernier. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer lesdits éléments (13) dans un moule (11) de ladite structure, relativement étanche, puis à injecter le mortier (14) sous pression dans ledit moule. 3. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer lesdits éléments -(13) dans un moule de ladite structure, relativement étanche, puis à faire pénétrer le mortier (14) dans ledit moule par aspiration. 4. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on applique des vibrations, par exemple ultrasonores, audit mélange. 5. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits éléments utilisés sont des pièces creuses, par exemple en matière plastique rigide. 6. Procéde de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les éléments utilisés sont pleins et en matériau mousse synthétique rigide. 7. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits éléments sont approximativement sphériques. 8. Procédé de fabrication selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits éléments approximativement sphériques (13a) sont munis de saillies (17) jouant le rôle d'écarteurs. 9. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des éléments (13b) utilisés sont reliés les uns aux autres par des tiges (18) de même matière, de facon à définir une configuration à mailles régulières. 10. Procédé de fabrication selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits éléments et lesdites tiges sont moulés en nappe. 11. Matériau pour alléger une structure moulée, pour l'éxécution du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu il est essentiellement constitué d'éléments solides (13) de masse volu mique équivalente, notablement plus faible que celle d'un mortier, destinés à être incorporés à un mortier. 12. Matériau selon la revendication 11, caractérisé en ce que des éléments précités (13) sont approximativement des pièces creuses, par exemple en matière plastique rigide, de préférence de forme sphérique. 13. Matériau selon la revendication 11, caractérisé en ce que des éléments (13) précités sont des pièces pleines en matériau de mousse synthétique rigide, de préférence de forme sphérique. 14. Matériau selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que des éléments (13a) précités ont sensiblement la forme de sphères munies de saillies (17) jouant le rôle d'écarteurs. 15. Matériau selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que des éléments précités (13b) sont reliés les uns aux autres par des tiges (18) de même matière, de façon à définir une configuration à mailles régulières. 16. Matériau selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdits éléments et lesdites tiges forment des nappes obtenues préalablement par moulage.