Brevet FR2657903A1 — publié le 19910809

NOUVEAU TYPE DE PANNEAU EN BETON POUR LA REALISATION DE MURS ANTI-BRUITS. La présente invention a trait à un nouveau type de panneau en béton permettant la réalisation de murs antibruits. De plus en plus, afin de protéger les personnes contre les nuisances occasionnées par le bruit, on interpose entre la source sonore et le site que l'on souhaite protéger des structures protectrices permettant d'absorber les ondes sonores. L'exemple le plus répandu est celui de la protection des habitations disposées à proximité des voies de communication, tels que les autoroutes. L'invention sera décrite plus particulièrement pour cette application, mais il est évident qu'elle pourrait être utilisée dans d'autres domaines, par exemple pour isoler des machines, installations.. bruyantes. La solution la plus couramment utilisée pour protéger des habitations (ou tout autre bâtiment) contre les bruits, consiste à interposer, entre la source de bruit (autoroute par exemple) et lesdites habitations, des murs dont la surface en regard de la source sonore a une structure telle qu'elle puisse absorber les sons. Pour ce faire, on utilise des surfaces non pas lisses, mais des surfaces présentant des parties en relief et en creux, par exemple sous la forme de nervures ondulées, d'alvéoles cylindriques ou en forme de nid d'abeille.. De tels murs sont très souvent réalisés à partir de panneaux préfabriqués réalisés en usine, et en général à partir de béton. Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un perfectionnement apporté à la réalisation de tels panneaux préfabriqués qui, non seulement, permet d'en faciliter la mise en place et l'installation sur le site, mais également et surtout, augmente notablement les performances d'isolation acoustique par rapport aux solutions antérieures. De tels résultats sont obtenus, conformément à l'invention, d'une part par le choix des matériaux entrant dans la constitution d'un tel panneau ainsi que, d'autre part, par la structure et configuration particulières de la surface destinée à absorber les bruits. D'une manière générale, le panneau conforme à l'invention est obtenu par moulage à partir de deux compositions différentes de béton, associées entre elles de manière à former un complexe multicouches, dont l'une donne les caractéristiques mécaniques au panneau, et dont l'autre (ou les autres) présente un état de surface favorisant l'absorption des bruits, et il se caractérise en ce que - la couche porteuse est constituée par un béton conventionnel dans lequel est noyée une armature de renforcement - la couche absorbante est constituée d'un béton dans lequel sont incorporés des agrégats ou granulats permettant non seulement de l'alléger, mais également d'augmenter son pouvoir d'isolation, ladite couche absorbante se présentant sous la forme de cannelures parallèles dont la section vue en coupe est de forme générale pyramidale à paliers (ou degrés). Selon une forme préférentielle d'un panneau conforme à l'invention qui facilite la mise en place d'une pluralité de panneaux non seulement les uns à côté des autres, mais également les uns au dessus des autres, la couche porteuse en béton conventionnel armé présente des bords débordants par rapport aux bords de la couche absorbante, cette couche porteuse comportant, par ailleurs, sur ses chants supérieur et inférieur, des moyens de jonction à un autre panneau ; de tels moyens de fixation peuvent par ailleurs être également prévus dans la couche porteuse afin de permettre sa fixation contre un support. La couche porteuse a de préférence une épaisseur inférieure à celle de la couche absorbante. Par ailleurs, la profondeur des cannelures est avantageusement supérieure au pas entre les sommets de deux cannelures consécutives. Si éventuellement, plusieurs paliers successifs peuvent être envisagés sur les cannelures selon une forme de réalisation, lesdites cannelures comportent un seul palier intermédiaire. Enfin, comme agrégats ou granulats permettant d'alléger et d'améliorer les propriétés d'absorption des bruits de la couche absorbante, on utilisera par exemple des agrégats ou granulats du type obtenu conformément aux enseignements du FR-A2 499 551.Si dans la suite de la description, l'invention sera décrite pour un panneau comportant une seule face destinée à absorber les bruits, il est évident que l'invention couvre également les panneaux dont les deux faces ont une structure spécifique conforme à l'invention afin d'absorber les bruits. L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif et qui est illustré par les schémas annexés dans lesquels - les figures 1 et 2 sont respectivement des vues de face et de dessous d'un panneau conforme à l'invention et ; - les figures 3 et 4 sont des vues de détail agrandies montrant un mode de réalisation de moyens intégrés à ce panneau pour faciliter la juxtaposition d'une pluralité de tels panneaux en vue de réaliser des murs de grandes dimensions et ; - la figure 5 illustre de manière schématique une variante de la forme des cannelures d'un tel panneau. Les figures 1 et 2 illustrent vu en élévation (les parties cachées n'étant pas représentées sur cette figure 1), et vu de dessous (figure 2), un panneau en béton permettant la réalisation de murs anti-bruits. Ainsi que cela ressort de ces figures, un tel panneau se présente sous la forme d'une plaque rectangulaire, dont la hauteur et la largeur peuvent varier dans de grandes proportions et qui dépendront essentiellement des moules disponibles chez le fabricant. A titre indicatif, des panneaux ayant une hauteur de l'ordre de 1,50 mètre et une longueur comprise entre trois mètres et cinq mètres, peuvent être fabriqués sans problème particulier et conduisent à des ensembles dont le poids et les dimensions sont compatibles avec un transport et une mise en place ne nécessitant pas de moyens spécifiques. Un tel panneau, désigné par la référence générale (1), est obtenu par moulage à partir de deux compositions différentes de béton et ce, de manière à former un complexe multicouches dont l'une, désignée par la référence générale (2), donne les caractéristiques mécaniques au panneau, et dont l'autre (ou les autres), désignées par la référence générale (3), présente un état de surface favorisant l'absorption des bruits. L'élévation (figure 1) montre le panneau conforme à l'invention vu sur sa face arrière, destinée à être disposée du côté de la zone que l'on souhaite protéger contre les bruits, la face avant (3) (vue à la figure 2) étant, quant à elle, destinée à être positionnée en regard de la zone sonore. Dans l'exemple de réalisation illustré par les figures 1 et 2, le panneau conforme à l'invention est constitué de deux couches, mais il pourrait être envisagé d'emprisonner la couche porteuse (2) entre deux couches absorbantes (3). Dans l'exemple de réalisation illustré, la couche porteuse (2) est constituée par un béton conventionnel à l'intérieur duquel est noyée une armature de renforcement (non représentée). La couche absorbante (3) est, quant à elle, constituée d'un béton dans lequel sont incorporés des agrégats ou granulats permettant non seulement d'alléger, mais également d'augmenter son pouvoir d'isolation. De tels bétons, bien connus des techniciens, sont constitués d'un ciment conventionnel dans lequel on incorpore des granulats de bois traité (fibres ligno-cellulosiques) tels que décrits notamment dans le FR-A-2 489 551, et présentent déjà par eux-mêmes de très bonnes caractéristiques d'absorption phonique. Conformément à l'invention, ces caractéristiques sont amélirorées en réalisant la couche absorbante (3) de telle sorte qu'elle présente une succession de cannelures parallèles (4) s'étendant sur toute la hauteur H du panneau. De telles cannelures (4) ont, ainsi que cela ressort de la figure 2, vue en coupe, une forme générale pyramidale à paliers ou degré. Dans l'exemple illustré, ces cannelures comportent un palier (5) sur leur hauteur. Par ailleurs, il a été constaté qu'il était avantageux d'avoir une profondeur (PI) des cannelures supérieure au pas (P2) entre les sommets de deux cannelures successives. Un tel panneau est obtenu par moulage en commençant, par réaliser la couche absorbante (3) en coulant le béton à l'intérieur d'un moule approprié et en le pilonnant. Cela étant fait, on dispose au dessus de la couche (3) ainsi réalisée, l'armature (treillis) destinée à venir renforcer la couche porteuse (2). Ce treillis est positionné dans le moule de manière à ce que, après coulée du béton conventionnel au dessus de la couche absorbante (3), il se trouve disposé en position médiane à l'intérieur de la dite couche porteuse (2). Ces opérations de moulage sont réalisées de manière conventionnelle et il y a une très bonne liaison entre les deux couches ainsi réalisées. Le nombre et les dimensions des cannelures (4) seront fonction de l'isolation que l'on souhaite obtenir. A titre indicatif, des cannelures espacées d'un pas (P2) d'une valeur de 150 millimètres, ayant une profondeur (P1) de 170 millimètres avec un palier intermédiaire (5) en position médiane, conviennent parfaitement. Pour faciliter la mise en place d'une pluralité de panneaux ainsi réalisés les uns à côté des autres, la couche porteuse (2) est réalisée de manière à ce qu'elle présente deux bords latéraux (6,7) débordants par rapport aux bords extrêmes (8,9) de la couche absorbante (3). Une telle manière de procéder permet de fixer les extrémités (6,7) dans des montants appropriés, tels que par exemple des cornières sans détériorer la couche absorbante (3). De plus, lorsque l'on souhaite réaliser des murs de grande hauteur, on peut également obtenir lors du moulage des réserves (10), telles que représentées aux figures 3 et 4, et qui permettent de superposer les panneaux les uns au dessus des autres et de les relier entre eux au moyen de goujons conventionnels. Des réserves (11) peuvent être également prévues sur les faces arrières de la couche porteuse (2) pour faciliter le démoulage et éventuellement servir de point d'ancrage contre une surface porteuse additionnelle. Les panneaux conformes à l'invention peuvent non seulement être fabriqués de manière industrielle, en série, sont faciles à mettre en place et à assembler, mais présentent une efficacité accrue par rapport aux solutions proposées à ce jour. A titre indicatif, pour un panneau du type illustré aux figures 1 et 2 ayant une longueur de 4 mètres et une hauteur de 1,500 mètre, et présentant une surface absorbante (3) ayant des cannelures telles qu'illustrées à la figure 2, des essais d'acoustique d'absorption des bruits réalisés selon la norme AFNOR 531 089 ont montré que l'on obtenait un facteur global d'absorption de 0,85 en bruit route et 0,90 en bruit rose et un indice global de transmission de 50 dBA en bruit route et 57 dBA en bruit rose. Ces résultats indiquent les très bonnes caractéristiques du produit selon l'invention. Comme dit précédemment, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit, mais couvre également toutes les variantes réalisées dans le même esprit, notamment en ce qui concerne la forme précise de la section des cannelures présentes sur la face absorbante, cette forme pouvant être adaptée, telle que représentée à la figure 5, notamment pour faciliter les opérations de moulage et démoulage. Par ailleurs, si les cannelures peuvent être toutes identiques dans un but d'esthétique, il peut être envisagé de faire varier la hauteur de certaines cannelures de manière à former des motifs. La face arrière de la couche porteuse (2) peut, quant à elle, être soit lisse comme illustré à la figure 2, soit présenter également des parties décoratives en relief ou en creux. REVENDICATIONS 1/ Panneau en béton pour la réalisation de murs anti-bruits réalisé par moulage à partir de deux compositions différentes de béton, associées entre elles de manière à former un complexe multicouches, dont l'une (1) donne les caractéristiques mécaniques au panneau (2), et dont l'autre (3) (ou les autres) présente un état de surface favorisant l'absorption des bruits, caractérisé en ce que - la couche porteuse (1) est constituée par un béton conventionnel dans lequel est noyée une armature de renforcement ; - la couche absorbante (3) est constituée d'un béton dans lequel sont incorporés des agrégats ou granulés permettant non seulement de l'alléger, mais également d'augmenter son pouvoir d'isolation, ladite couche absorbante se présentant sous la forme de cannelures parallèles (4) dont la section vue en coupe est de forme générale pyramidale à paliers (ou degrés) (5). 2/ Panneau selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour faciliter la mise en place d'une pluralité de panneaux non seulement les uns à côté des autres, mais également les uns au dessus des autres, la couche porteuse (2) en béton conventionnel armé présente des bords (6,7) débordants par rapport aux bords (8,9) de la couche absorbante (3), cette couche porteuse (2) comportant, par ailleurs, sur ses chants supérieur et inférieur, des moyens de jonction à un autre panneau. 3/ Panneau selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que la couche porteuse (2) a une épaisseur inférieure à celle de la couche absorbante (3). 4/ Panneau selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la profondeur (P1) des cannelures (4) est supérieure au pas (P2) entre les sommets de deux cannelures consécutives. 5/ Panneau selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les cannelures (4) de forme pyramidale à paliers comportent un seul palier intermédiaire (5) sur leur hauteur. 6/ Panneau selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte deux couches absorbantes (3) disposées de part et d'autre de la couche porteuse (2).