Brevet FR2645067A1 — publié le 19901005

L'invention concerne un procédé de moulage d'un béton utilisable dans la confection de produits manufacturés destinés à l'industrie du bâtiment, tels que des parpaings, et contenant une charge composée en partie par des agrégats de chènevotte pétrifiée-ainsi que les produits manufacturés réalisés à partir dudit procédé. L'invention apporte une solution au problème posé par la mise en oeuvre d'un béton incorporant au moins en partie des granulats légers d'origine végétale d'un type nouveau que sont les agrégats de chènevotte pétrifiée. D'une façon générale, la forme des granulats a une grande influence sur les propriétés du béton. Les agrégats de chènevotte pétrifiée sont des agrégats formés de particules plates et longues qui ont une masse volumique variant de 100 à 300 kilogrammes par mètre cube. Dans la mise en oeuvre d'un béton classique, il faut user de moyens mécaniques dont le plus efficace est la vibration: les granulats mis en mouvement s'entrechoquent et tendent à s'écarter les uns des autres. Leur arrangement se modifie de manière telle que l'on aboutisse finalement à un meilleure compacité. Dans le cas du béton utilisé dans le procédé selon l'invention, cette mise en oeuvre par vibration fournit de Sauvais résultats: l'adhérence entre les. liants hydrauliques et la charge s'effectue en effet de façon inhomogène. L'invention concerne d'abord un procédé de moulage d'un béton utilisable dans la confection de produits manufacturés destinés à l'industrie du bâtiment, tels que des parpaings, et contenant une charge composée en partie par des agrégats de chênevotte pétrifiée, caractérisé en ce que, lors du moulage, on comprime le béton entre au moins deux parois opposées du moule, en exerçant des pressions antagonistes sur ces parois. Le serrage des parois procure un chevauchement et une imbrication progressive des agrégats: on obtient de cette manière un conglomérat très résistant à l'arrachement et à la flexion. Ces qualités mécaniques exceptionnelles font du produit obtenu un matériau particulièrement adapté à la réalisation de structures architecturales porteuses, ce qui est nouveau pour un béton incorporant des granulats légers d'origine végétale. La durabilité de ce béton est également excellente, non seulement par ce qu'il s'agit d'un conglomérat, mais aussi du fait de la nature des agrégats de chènevotte qui possèdent une excellente stabilité dimensionnelle. Un avantage complémentaire du procédé selon l'invention est de diminuer la quantité de liants hydrauliques nécessaire a ltobtention d'un béton de bonne qualite par rapport au béton incorporant des agrégats roulés: cette quantité est de l'ordre de 200 & 250 kilogrammes par metre cube au lieu de 300 a 350 kilogra:nmes par mètre cube pour un béton ordinaire. Il est donc possible de réaliser des produits manufacturés dont les dimensions, à poids. égal, sont deux a trois fois supérieures aux dimensions des produits manufacturés réalisés a partir des bétons courants. L'amélioration du rendement obtenu par l'utilisation de parpaings de grande dimension lors de la construction de bâtiments est importante. En outre, les agrégats de chènevotte pétrifiée procurent au béton des qualités d'isolation thermique et acoustique exceptionnelles: un mur réalisé avec des produits manufacturés incorporant de tels agrégats n'a pas besoin de recevoir une isolation complémentaire. De manière inattendue, le procédé selon l'invention procure une densité décroissante de l'extérieur vers le centre du produit manufacturé extrait du moule; cette progressivité de la densité accroît le pouvoir thermique et acoustique dudit produit. Par ailleurs, s'il est possible de mettre en oeuvre le procédé selon l'invention directement sur le chantier, il est préférable de réaliser des produits manufacturés préfabriqués, ce qui pose un problème de rentabilité industrielle. Un apport important du procédé selon l'invention est de fournir un moyen simple permettant de réaliser les produits manufacturés a une cadence industrielle. Ainsi, après le moulage réalisé selon l'invention, et lorsque les parois sont jugées suffisamment fermes, on effectue le démoulage du produit manufacturé verticalement; le moule utilisé comprend au moins trois parois, qui délimitent trois faces du produit manufacturé; la face inférieure du produit extrait du moule sert de base lors du séchage ultérieur dudit produit et se trouve alors comprimée par le poids de ce produit; par ailleurs, les faces supérieures, lorsqu'il repose sur sa face inférieure, sont inclinées par rapport à elle. La forme du moule est ainsi parfaitement adaptée au béton utilisé. Après ouverture du moule, on évite en effet les risques d'affaissement et donc la déformation ou la casse du produit manufacturé. On parvient à une cadence industrielle de fabrication de 300 parpaings à l'heure. Notons enfin que le béton moulé selon le procédé de l'invention a une prise normale; il nécessite entre 21 et 28 jours de séchage ultérieureurement au démoulage. D'autres caractéristiques et avantages du procédé selon l'invention ressortiront mieux encore de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de mise en oeuvre dudit procédé en référence aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transverse d'un produit manufacturé, tel qu'un parpaing, dont la forme triangulaire est adaptée à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. - la figure 2 est une vue en coupe transverse de la juxtaposition tête-bêche de produits manufacturés, tel que des parpaings, selon l'invention. - la figure 3 est une vue en coupe transverse d'un produit manufacturé, tel qu'un parpaing, dont la forme trapézoïdale est adaptée à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Conformément à la figure 1, une forme particulièrement avantageuse d'un élément de construction manufacturé réalisé à partir du procédé selon l'invention est le triangle isocèle: on choisit ainsi de limiter le nombre de faces du produit manufacturé, tel qu'un parpaing 1, à trois. Les faces supérieures 2 et 3 du parpaing 1 sont de longueurs égales et sont inclinées préférentiellement d'un angle inférieur à 900 par rapport à la face inférieure 4. Cependant, toute forme trapézoïdale, voire polygonale, peut être réalisée. Un avantage complémentaire procuré par l'inclinaison à un angle inférieur à 900 des produits manufacturés identiques au parpaing 1- est de permettre, conformément à la figure 2, leur juxtaposition tête-bêche alternativement; de manière inattendue, le joint oblique 5 obtenu entre chaque parpaing 1 procure une diminution de l'effet de pont thermique pouvant exister entre deux faces 6 et 7 de la construction réalisée au moyen des parpaings 1. Il est à noter également que les produits manufacturés selon l'invention, en raison de la nature de leur charge, peuvent être posés & sec sans mortier: cette pose à sec est un facteur de rendement important. On peut cependant réaliser un hourdage classique par un mortier traditionnel ou par un mortier colle. Par ailleurs, il est prévu sur le parpaing 1 une zone destinée à permettre, après la pose, sa liaison aux autres parpaings 1 du méme type : ainsi, chacune des faces supérieures 2 et 3 comprend, en son milieu, une échancrure 8 dessinant globalement une forme en "v", l'axe de symétrie 9 dudit "V" formant un angle de 900 avec ladite face latérale 2 ou 3. Préférentiellement, les ailes 81 et 82 dudit 9V forment entre elles un angle global égal à 900: lors de la juxtaposition des parpaings tête-bêche, ces échancrures 8 forment une zone de section globalement carrée, appelée par la suite noyau 10. Ce noyau 10 est rempli d'un mortier de bonne qualité dont la résistance est obtenue en plaçant un goujon 11, par exemple une tige en fer, à chaque joint de chaque rangée de parpaings 1; on réalise ainsi un chaînage vertical entre chaque lit de pose. Cette mise en oeuvre très simple des parpaings 1 conformes à l'invention est une conséquence directe du procédé de moulage selon l'invention: en effet, les parpaings 1 extraits des moules ont un calibre rigoureux et une qualité industrielle contrôlée en usine. Leur densité faible constitue également un atout décisif dans la volonté de simplification de la pose des parpaings 1. Le parpaing 1 selon l'invention constitue par cons6quent une pièce élémentaire pouvant rentrer dans la conception de structures porteuses. Il convient alors d'en assurer au mieux les qualités, en particulier la résistance aux sollicitations secondaires et la ventilation de la structure. Les caractéristiques complémentaires du parpaing 1 selon l'invention décrites par la suite sont la conséquence de cette exigence de qualité. Les sollicitations secondaires subies par une structure porteuse peuvent être de plusieurs types mais des forces horizontales peuvent s'exercer au jointement oblique 5 de deux parpaings juxtaposés. La déformation du parpaing 1 selon l'invention est une qualité très avantageuse du béton employé; ce matériau demeure ainsi non cassant, ayant une tendance naturelle å accepter les écrasements, du fait de son moulage réalisé progressivement. Une caractéristique complémentaire du parpaing 1 selon l'invention est de permettre sa déformation au jointement oblique 5, en ce qu'on prévoit, sur chacune des faces supérieures 2 et 3 du parpaing 1, symétriquement par rapport au milieu de chacune de ces faces 2 et 3, deux échancrures 21 et 22, et 31 et 32 respectivement, ces échancrures 21, 22, 31, 32 ayant une forme en WV", l'axe de symétrie desdits "V" formant par exemple un angle de 90 avec la face supérieure 2 ou 3 sur laquelle se trouve lesdites deux échancrures 21,22 ou 31,32. Lors de la juxtaposition de deux parpaings 1, ces échancrures 21,22,31,32 procurent des zones de décompression 12, placées au jointement oblique 5 desdits parpaings 1. Par ailleurs, la ventilation et la salubrité de la structure porteuse réalisée au moyen des parpaings 1 selon l'invention sont assurées principalement par la nature du béton utilisé; celui-ci ne retient pas l'humidité, il est imputrescible, anticryptogamique, fongicide, et de manière inattendue pour un matériau contenant une charge d'origine végétale, il est ininflammable. I1 demeure cependant avantageux de prévoir, à l'intérieur du parpaing 1, des zones de ventilation évidées, traversant ledit parpaing 1 de part en part. Ainsi, des alvéoles débouchantes 13 sont prévues dans le corps du parpaing 1, ces alvéoles 13 ayant de préférence des formes homothétiques avec les formes extérieures du parpaing 1. Le rapport d'homothétie est avantageusement compris entre un demi et un tiers, ce qui procure, de manière inattendue, des parois épaisses à l'intérieur du parpaing 1 ; l'existence de ce croisement interne renforce ses qualités d'isolation thermique et acoustique. Un mur réalisé avec des parpaings 1 selon l'invention, dont l'épaisseur est donnée par la hauteur du triangle isocèle, définissant la forme préférée des parpaings 1, et qui est prise égale 0,33 cm, possède un coefficient d'isolation thermique K égal & 0,32 environ ; on doit comparer cette valeur à 0,34, coefficient d'isolation pour un mur réalisé en parpaings constitués de béton ordinaire. Dans les mêmes conditions géométriques, un mur en polystyrène possède un coefficient K égal à 0,29 environ. On trouve dans l'art antérieur le brevet FR-2-383 384 qui décrit des produits manufacturés assez semblables de par leur forme aux parpaings 1 selon l'invention ; ces produits manufacturés, qui sont réalisés en béton armé, possèdent des parois minces internes, cloisonnant intérieurement une forme globale en triangle isocèle. Ces éléments creux doivent cependant être remplis après leur assemblage par un matériau isolant en mousse, ayant pour objectif de leur procurer leurs qualités isolantes. Ces produits manufacturés n'ont donc aucune des qualités des parpaings 1 réalisés suivant un mode préféré de la invention. Conformément a la figure 3, une autre forme particulièrement avantageuse d'un élément de construction de grande dimension est le trapèze. Le produit 101 trapézoïdal possède quatre faces 102, 103, 104, 105. La face 102 est la face inférieure du produit 101 et constitue la grande base du trapèze. La face 105 constitue la petite base du trapèze et, au démoulage, se retrouve placée horizontalement. Les faces 103 et 104 latérales sont avantageusement inclinées du même angle par rapport aux deux faces 102 et 105, ce qui procure l'avantage de permettre leur juxtaposition têtebêche alternativement. En conséquence, les faces latérales 103 et 104 sont de longueurs égales. Il est noter que l'on préférera un angle de 450 qui permet en outre de juxtaposer deux produits 101 de manière à réaliser l'angle droit d'une construction réalisée à partir de ces produits. Par ailleurs, des alvéoles 106, 107, 108, 109 débouchantes sont prévues à l'intérieur du produit 101. Les deux formes particulières décrites précédemment ne limitent en aucune façon les possibilités de l'invention et toute autre forme polygonale convenant à la mise en oeuvre du procédé de moulage selon l'invention ne sortirait pas du cadre de celle-ci. L'invention apporte une solution au problème posé par la mise en oeuvre d'un béton incorporant au moins en partie des granulats légers d'origine végétale d'un type nouveau que sont les agrégats de chènevotte pétrifiée. Elle apporte une technologie nouvelle et innovante dans le domaine du génie civil. REVENDICATIONS 1 - Procédé de moulage d'un béton utilisable dans la confection de produits manufacturés destinés à l'industrie du bâtiment et contenant une charge composée en partie par des agrégats de chènevotte pétrifiée, caractérisé en ce que, lors du moulage, on comprime le béton entre au moins deux parois opposées du moule, en exerçant des pressions antagonistes sur ces parois, ce qui procure une densite décroissante vers le centre du produit extrait du moule, accroissant ainsi son pouvoir d'isolation thermique et acoustique. 2 - Procédé ' de moulage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on effectue le démoulage verticalement et en ce qu'on utilise un moule comprenant au moins trois parois, qui délimitent trois faces (2, 3, 4) du produit manufacturé, tel qu'un parpaing (1), la face inférieure (4) du parpaing (1) extrait du moule servant de base lors du séchage ultérieur, en étant alors comprimée par le poids dudit parpaing (1), chacune des faces supérieures (2, 3) du parpaing (1), lorsqu'il repose verticalement sur sa face inférieure (4), étant inclinée par rapport à ladite face inférieure (4) d'un angle inférieur & 900. 3 - Produit manufacturé, tel qu'un parpaing, réalisé à partir du procédé de moulage selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les faces supérieures (2) et (3) du parpaing (1) sont de longueurs égales, et définissent avec la face inférieure (4) un triangle isocèle. 4 - Produit manufacturé, tel qu'un parpaing, selon la revendication 3, caractérisé en ce que chacune des faces supérieures (2) et (3) du parpaing (1) comprend, en son milieu, une échancrure dessinant globalement une forme en "V", l'axe de symétrie (9) dudit "V" formant un angle de 900 avec ladite face latérale (2) ou (3), les ailes (81, 82) dudit "V", qui forment par exemple entre elles un angle global égal 900. 5 - Produit manufacturé, tel qu'un parpaing, selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que chacune des faces supérieures (2) et (3) du parpaing (1) comprend, symétriquement par rapport au mil-ieu de ladite face supérieure (2) ou (3), deux échancrures (21, 22) ou (31, 32) respectivement, en forme de "V", dont les axes de symétrie forment un angle de 900 avec ladite face supérieure (2) ou (3). 6 - Produit manufacturé, tel qu'un parpaing, selon lune quelconque des revendications 3,4 ou 5, caractérisé en ce que des alvéoles (13) débouchantes sont prévues dans le corps du parpainq (l), ces alvéoles (13) ayant de préférence des formes homothétiques avec les formes extérieures du parpaing (1), le rapport d'homothétie étant avantageusement compris entre un demi et un tiers, ce qui procure des parois épaisses à l'intérieur dudit parpaing (1) et des zones d'aération internes dans celui-ci. 7 - Produit manufacturé, tel qu'un parpaing, réalisé à partir du procédé de moulage selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les faces (103, 103, 104, 105) du parpaing (101) définissent un trapèze dont les faces (103) et (104), autres que la grande base (102) et la petite base (105) sont de longueurs égales. 8 - Produit manufacturé, tel qu'un parpaing, selon la revendication 7, caractérisé en ce que des alvéoles (106, 107, 108, 109) débouchantes sont prévues dans le corps du parpaing (101), la forme et la taille de ces alvéoles (106, 107, 108, 109) étant choisies de façon à procurer des parois épaisses à l'intérieur du parpaing (101).