Brevet FR2631360A1 — publié le 19891117

PROCEDE DE CONSTRUCTION PERMETTANT LA REALISATION DE MANIERE SEMI-INDUSTRIALISEE DE BATIMENTS DE FORME COUR BE. La présente invention concerne un procédé de construction permettant la réalisation de manière semi-industrialisée de bâtiments de forme courbe. Les bâtiments de forme courbe sont traditionnellement construits avec des matériaux qui diffèrent selon les régions et des procédés qui ont évolué au cours des temps. Ainsi, la case africaine était réalisée avec des matériaux tels que la terre et les végétaux. L'igloo est construit en blocs de'neige et de glace. D'autres bâtiments de forme courbe ont été bâtis en pierres sèches, par exemple dans le sud de l'italie ou en Provence (bo ries), Ces formes courbes permettent d'employer des matériaux divers sans grande résistance mécanique, sans liant ou sans liaison mécanique, puisqu'il y a un effet de voûte et que leurs résistances aux efforts verticaux sont comparables, toutes proportions gardées, à celles de l'oeuf de Christophe Colomb. Actuellement, le bâtiment de forme courbe est réalisé plus généralement par projections de béton sur une structure métallique ayant la forme du bâtiment à construire, l'isolant étant collé ou projeté après coup. La difficulté de cette technique provient du fait que la mise en place de l'armature est imprécise et demande un temps d'intervention important. Un tel processus opératoire est coûteux à mettre en oeuvre et n'est pas adap table pour permettre de réaliser des séries de bâtiments à partir d'éléments préfabriqués. A ce jour, la seule solution qui a été proposée pour réaliser de tels bâtiments de forme courbe de manière semi-industrialisée consiste à utiliser des panneaux de béton préfabriqués. De tels panneaux courbes en béton préfabriqué posent cependant des problèmes au niveau des joints d'assemblage qu'il convient de traiter pour assurer l'étanchéité. Un tel traitement implique une opération longue et coûteuse et, par ailleurs, les risques d'infiltration d'eau ne sont pas totalement éliminés. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un procédé qui permet de résoudre l'ensemble de ces problèmes et qui non seulement autorise des constructions éliminant pratiquement tout risque d'infiltrations mais qui, par ailleurs, permet d'obtenir directement lors de l'édification du bâtiment, une couche de revêtement isolant interne facilitant les traitements de finition ultérieurs. D'une manière générale, le procédé conforme à l'invention,et qui permet de réaliser de manière semi-industrialisée de bâtiments de forme courbe, consiste à réaliser une dalle support sur laquelle on adapte une structure ayant la forme du bâtiment à construire, structure que l'on recouvre ensuite d'une couche de finition et de protection et il se caractérise en ce que - la structure est constituée par la juxtaposition de blocs élémentaires préformés réalisés dans un matériau isolant - l'on recouvre la structure de base ainsi formée d'une couche de finition rapportée soit par projection à la surface de ladite structure qui est alors recouverte d'une nappe intermédiaire de liaison, soit par moulage par injection entre un moule préalablement formé et disposé à l'extérieur de la surface isolante, de manière espacée avec cette dernière. Lorsque dans le procédé conforme à l'invention, la réalisation de la couche externe de finition est réalisée par projection, le support intermédiaire disposé contre la surface isolante est constitué- de préférence par une structure souple, perméable, tel que par exemple un grillage du type "grillage à poule", soit une structure textile constituée par exemple d'une toile en fibres synthétiques recouvrant totalement le support isolant ou un voile de verre. Dans tous les modes de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, la structure formée est ancrée à la fondation par des ferraillages légers et, après réalisation de cette structure, la face intérieure est traitée par application d'un ciment-colle avec adjonction d'une toile de fibres de verre renforcées. Par ailleurs, l'étanchéité extérieure est de préférence réalisée par application d'une couche de résine de xyrlthèse telle que par exemple une couche de résine vynilique. Comme matériau isolant permettant de réaliser les blocs élémentaires entrant dans la mise en oeuvre du procédé conforme à. l'invention, on utilisera des pan nasaux rigides, par exemple des panneaux de polystyrène ou en mousse de polyuréthane. Ces panneaux élémentaires de forme courbe seront adaptés à la forme définitive du bâtiment à réaliser. Par exemple, pour un bâtiment de forme semi-sphérique, ces panneaux pourront être soit des parpaings courbes similaires à ceux mis en oeuvre lors de la construction d'un igloo conventionnel, soit de préférence ayant la forme de quartiers s'étendant depuis la base jusqu'au sommet de l'édifice ayant sensiblement la forme d'un quartier d'orange. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce aux exemples de réalisation donnés ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui sont illustrés par les schémas annexés qui illustrent un mode de mise en oeuvre de l'invention selon laquelle-les blocs élémentaires servant à réaliser la structure de base du bâtiment conforme à l'invention se présentent sous la forme de quartiers s'étendant depuis la base de l'édifice jusqu'à la partie supérieure, cet exemple étant bien entendu donné à titre illustratif et l'invention pouvant être, comme dit précédemment, également mise en oeuvre à partir de blocs superposés d'une manière similaire au processus de fabrication d'un igloo conventionnel. Dans les figures annexées - les figures la, lb, 1c illustrent les phases préparatoires de réalisation de la dalle-support et des éléments constituant l'entrée du bâtiment à réaliser - la figure 2 est une vue en perspective éclatée illustrant la manière dont sont mis en place les éléments préfabriqués pour la réalisation de la structure de base ;; - la figure 3 illustre, également vu en perspective, la structure de base terminé - la figure 4 illustre un mode de réalisation du recouvrement de la structure de base ainsi formée au moyen des couches de finition - la figure 5 est une vue schématique en perspective illustrant la réalisation d'un bloc élémentaire pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention - les figures 6 et 7 sont des coupes selon dés plans parallèles au sol (figure 6) et perpendiculaires au sol (figure 7) montrant la manière dont sont emboités les blocs élémentaires-selon une forme de mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, si l'on se reporte aux figures annexées, dans une première étape illustrée par les figures la,lb,lc, on réalise tout d'abord une fondation (radier). Cette fondation est constituée d'une couche de béton coulé sur béton de propreté. Le coffrage proprement dit (1) est constitué par un élément métallique profilé, réalisé en plusieurs parties (quatre par exemple) clavetées entre elles et permettant d'obtenir la forme au sol dubâti- ment. La face extérieure de ce coffrage (1) présente de préférence un retour (2) au dessus de du dallage de béton (3), ce qui permet de positionner avec précision un ancrage (4) en attente ainsi que les éléments préfabriqués à base de matière isolante (polystyrène) formant la structure de base du bâtiment et ce, conformément à l'invention. De tels éléments en polystyrène, désignés par la référence générale (5) sont obtenus par moulage de la manière illustrée à la figure 5. Dans ce mode de réalistation, les éléments (5) sont constitués d'une pluralité de parties élémentaires (5a,5br5c,5d) mises en forme, et collées entre elles au moyen d'un berceau (16) approprié. L'assemblage de ces éléments,(5a-5d) est réalisé par collage. Les dimensions et la forme des éléments fonction de celles du bâtiment à réaliser sont telles que l'on puisse obtenir des quartiers pouvant s'adapter les uns aux autres depuis la base jusqu'au sommet de l'édifice. Ainsi que cela ressort des figures 5 et 7, chaque quartier a une structure telle qu'il présente sur ses côtés des parties complémentaires (6,7) permettant de les emboiter les uns contre les autres.Par ailleurs, à la partie supérieure de chaque quartier, est prévu un renfoncement (8) destiné à servir de surface d'appui à la calotte ou aux coupoles mises en place en fin de construction à la partie supérieure de l'édifice. Après coulage de la dalle support (3), on met en place les éléments additionnels aux parois proprement dites du bâtiment et notamment les éléments formant l'entrée (9). Cela étant fait, on positionne dans la partie centrale b de la dalle un gabarit (10) destiné à assurer le maintien temporaire de chaque quartier (5) lors de sa mise en place. Celà étant fait, la construction proprement dite peut être réalisée par 'simple emboitement des blocs préfabriqués (5), la liaison entre chaque bloc consécutif étant obtenue par collage. Le gabarit interne (10) permet de positionner avec précision chaque bloc élémentaire (5) et assure leur maintien pendant le séchage de la colle et pendant les travaux ultérieurs de réalisation des couches externes proprement dites. L'ensemble des blocs étant ainsi positionnné et solidarisé (figure 3), on met en place à la partie supérieure la coupole (11) de finition. Eventuellement, pour augmenter la tenue et eviter les déformations éventuelles, l'ensemble est entouré d'une ceinture (12) constituée par exemple d'une simple bande autocollante en PVC. Dans l'exemple de réalisation illustré par les schémas annexés, le recouvrement de la structure de base ainsi formé est obtenu en entourant ladite structure d'un treillis (13), par exemple d'un treillis du type "grillage à poule", d'une toile d'un seul tenant enveloppant complètement le support, toile enfilée et collée sur celui-ci, voire même d'une toile en fibres.de verre renforcées. On réalise ensuite l'enduit superficiel (14) par projection d'un-mortier, cet enduit étant ensuite recouvert d'une couche de résine de synthèse (15) permettant d'assurer l'étanchéité définitive. Au lieu d'obtenir le revêtement extérieur par projection d'un enduit, il pourrait être envisagé d'utiliser une toile ou nappe intermédiaire de liaison (13) à base-de fibres de verre renforcées avec application de ciment-colle à raison, par exemple de cinq kilos au mètre carré. Dans ce cas, l'étanchéité définitive est également réalisée par application d'une couche de résine de synthèse (15). Une autre solution pour la mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention (non illustré dans les schémas annexés), pourrait consister à réaliser le revêtement externe autour de la structure à base de panneaux isolants par simple moulage. Pour ce faire, on disposerait alors autour de cette structure un moule préalablement réalisé, par exemple en polyester, en prenant la précaution de laisser un vide (par exemple de 1,5 cm d'épaisseur) entre la face extérieure de la structure en matériau isolant et la face intérieure du moule. Le revêtement externe est ensuite réalisé par injection de mortier armé de fibres de verre et ancrage au dallage par l'intermediaire de feuillards placés à l'intérieur du moule. On procède ensuite au démoulage et au traitement de face extérieure du mortier de fibres de verre au moyen d'un hydrofuge. D'une manière générale, dans tous les modes de mise en oeuvre du procédé conforme à l'invention, on obtient un bâtiment de forme courbe, semi-sphérique dans le cas illustré, dans lequel la structure de base est constituée d'éléments à base de matériau isolant (polystyrène par exemple) qui, non seulement sert d'élément support lors de la réalisation du bâtiment, mais également assure l'isolation thermique et phonique de ce dernier après réalisation. A titre d'exemple, l'épaisseur de la couche de matériau isolant sera de l'ordre de 10 à 14 centimètres. L'édifice étant terminé, sur la face intérieure du bâtiment, on applique en général une couche de plâtre ou un mortier de ciment projeté sur un tissu de verre collé lui-même sur le support en matériau isolant (polystyrène). Un .tel procédé de construction particulièrement simple permet la réali.sation de bâtiments courbes de manière semi-industrialisée et élimine pratiquement tout risque d'infiltrations d'eau au niveau des joints d'assemblage entre chaque bloc élémentaire. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment, mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit. REVENDICATIONS 1/ Procédé de construction permettant la réalisation de manière semi-industrialisée de bâtiments de forme courbe, qui consiste à réaliser une dalle support (3) sur laquelle on adapte une structure ayant la forme du bâtiment à construire, structure que l'on recouvre ensuite d'une couche de finition et de protection, caractérisé en ce que - la structure est constituée par la juxtaposition de blocs élémentaires (5) préformés réalisés dans un matériau isolant - l'on recouvre la structure de base ainsi formée { ne couche de finition soit par projection à la surface de ladite structure qui est alors recouverte d'une nappe intermédiaire de liaison (83), soit par moulage par injection entre un moule préalablement formé disposé à l'extérieur de la surface isolante, de manière espacée avec cette dernière. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que lorsque la réalisation de la couche externe de finition est réalise par projection, le support intermédiaire (13) disposé contre la surface isolante est constitué de préférence par une structure souple, perméable, du type "grillage à poule", structure textile constituée d'une toile en fibres synthétiques recouvrant totalement le support isolant, voile de verre. 3/ Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la structure formée est ancrée dans la fondation par des ferraillages légers et que, après réalisation de cette structure, l'espace intérieur est traité par application d'un ciment-colle avec adjonction d'une toile de fibres de verre renforcées. 4/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'étanchéité extérieure est réalisée par application d'une couche de résine de synthèse. 5/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les blocs élémentaires (5) utilisés pour sa mise en oeuvre sont constitués de panneaux rigides à base de polystyrène ou de mousse de polyuréthane. 6/ Procédé selon la revendication 5, caractérisé par le fait que les panneaux élémentaires se présentent sous la forme de parpaings courbes 7/ Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les panneaux élémentaires se présentent sous la forme de quartiers s'étendant depuis la base jusqu'au sommet de l'édifice.