Brevet FR2692303A1 — publié le 19931217

La présente invention concerne un coffrage pour réaliser un mur en béton, comprenant deux parties parallèles définissant entre elles un espace destiné à être rempli de béton. L'invention vise également un mur en béton et en particulier un mur chauffant réalisé au moyen du coffrage ci-dessus. On connait de nombreux types de coffrage, notamment du type coffrage perdu, dont les deux parois constitutives restent intégrées au mur après la coulée du béton. Dans ces réalisations connues, l'une et/ou l'autre paroi peut porter un revêtement d'isolation thermique permettant ainsi d'obtenir un mur thermiquement isolé. Un tel coffrage est notamment décrit dans les brevets français nO 91 04507 et 91 13192 au nom du présent déposant. Le béton utilisé pour réaliser des murs coffrants est constitué d'un mélange de ciment, sable, agrégats ou granulats en pierre de dimensions variables et d'eau. On sait que les agrégats ou granulats en pierre précités confèrent au mur une excellente résistance aux efforts verticaux de compression. Le sable, les granulats de petite dimension et le ciment comblent les espaces compris entre les granulats de grande dimension. Les espaces compris entre les granulats de grande dimension présentent lorsque le béton est durci, une résistance mécanique plus faible que celle qui est donnée par les granulats de grande dimension. On est ainsi amené à penser qu'il faut réduire la proportion de ciment, sable et granulats de petite dimension par rapport à la proportion de granulats de grande dimension. Cependant, il est impératif de maintenir dans le mélange une proportion minimale de ciment, de granulats de petite dimension et d'eau pour que ce mélange présente une coulabilité ou fluidité suffisante pour remplir entièrement tout l'espace compris entre les deux parois du coffrage. Le but de la présente invention est de créer un coffrage du type perdu permettant d'obtenir un mur en béton présentant une résistance aux efforts verticaux de compression améliorée par rapport à celle obtenue au moyen des coffrages connus. L'invention vise ainsi un coffrage pour réaliser un mur en béton comprenant deux parois parallèles définissant entre elles un espace destiné à être rempli de béton. Suivant l'invention, ce coffrage est caractérisé en ce qu'entre les deux parois et près de l'une d'entre elles, s'étend au moins une troisième paroi parallèle aux deux autres, cette troisième paroi présentant des ouvertures dont les dimensions sont telles que les granulats du béton ayant les plus petites dimensions puissent, lors de la coulée du béton, dans ledit espace, traverser ladite troisième paroi et pénétrer dans l'espace compris entre cette dernière et la paroi la plus proche de celle-ci, cette dernière étant perméable et laissant passer au moins la laitance du béton. Ladite troisième paroi du coffrage joue ainsi lors de la coulée du béton le rôle d'un filtre qui sépare les granulats de grande dimension des granulats de petite dimension. Ainsi, après la coulée du béton, le volume compris entre ladite troisième paroi et la paroi la plus proche de celle-ci1 comporte une proportion en granulats de petite dimension, beaucoup plus importante que dans le volume constituant l'autre partie du mur et qui constitue la majeure partie du mur. De ce fait 1) la majeure partie du mur renferme des granulats de grande dimension très proches les uns des autres, des granulats de petite dimension, et du mortier qui comblent les espaces entre les différents granulats. 2) la paroi proche de ladite troisième paroi est comme cette dernière perméable et laisse passer au moins l'eau et le mortier excédentaires. Cette paroi joue ainsi un rôle de filtre complémentaire qui évacue l'eau et le ciment excédentaires et ne retient que les petits granulats et le mortier juste nécessaires à remplir les espaces vides entre ces derniers. L'ensemble des points 1) et 2) combinés contribuent à améliorer la résistance mécanique du mur. Enfin, les efforts développés au coulage sur le coffrage mettent les composants de ce dernier en tension. Cette tension qui diminue au fur et à mesure de I'ev-uation des matières excédentaires, reste à une valeur résiduelle après prise du ciment. Ainsi, le coffrage qui serre le béton constitue un frettage des voiles en béton qui augmente également les caractéristiques mécaniques du voile. De plus, on rappelle que le mélange qui constitue le béton à mettre en oeuvre contient un excès d'eau non combiné au ciment et destiné à augmenter son ouvrabilité (par exemple, dans un béton dosé à 350 kg/m3 de ciment où la quantité d'eau nécessaire est de 90 litres, on effectue en général un mélange à 205 litres d'eau). Dans un coffrage fermé, l'eau excédentaire s'évapore pour partie en surface, et le reste demeure présent dans le béton à l'état libre, sous forme de fines particules, qui migrent d'une cavité à une autre par de minuscules canaux en fonction de la sollicitation de l'ouvrage en béton (de la zone comprimée à la zone tendue -phénomène de l'hytéresis du béton). La présence de cette eau libre, dont l'état est fonction de la température de la masse du béton 1) soumet ce béton à des tensions parasites dans le cas où la température est inférieure à OOC ou supérieure à 1000C ; 2) génère des phénomènes de fissurations par retrait 3) peut entraîner des corrosions des aciers de descentes de charges. L'utilisation du procédé permet d'évacuer cette eau libre dès qu'une certaine pression est atteinte. Cette pression, de 3 bars environ, est atteinte soit par la hauteur de béton coulé dans le coffrage, soit par vibration. Au-delà de ce seuil, l'expérience montre que le béton a changé d'état (fluide de NEWTON à fluide de BINGHAM) et que toute augmentation de hauteur de béton, ou vibration, est sans effet sur les efforts développés dans le coffrage. Selon une version avantageuse de l'invention, ladite troisième paroi et la paroi la plus proche de celle-ci sont constituées par des plaques métalliques perforées. Selon une version préférée de l'invention, ladite troisième paroi et la paroi la plus proche de celle-ci sont constituées par des plaques de métal déployé. Ce treillis, qui peut être constitué par des plaques perforées, en métal déployé ou en fil soudé, permettent, outre leur fonction de filtres expliquées plus haut, d'alléger le poids du coffrage et de remplir la fonction d'armature du béton. En effet, la troisième paroi en particulier est après la coulée du béton, noyée dans ce dernier et remplace ainsi le ferraillage qui est habituellement introduit dans le coffrage, dans des conditions malaisées, avant la coulée du béton. Selon un autre aspect avantageux de l'invention, le coffrage ci-dessus peut s'appliquer à la réalisation d'un mur chauffant. Selon cette explication avantageuse de l'invention, la troisième paroi et la paroi la plus proche de celle-ci sont reliées par des conducteurs à un générateur de courant basse tension, sont maintenues espacées l'une de l'autre par des entretoises en matière électriquement isolante, des résistances électriques ou thermistances autorégulantes étant disposées entre les deux parois et connectées électriquement à celles-ci. Ainsi, les deux parois métalliques jouant le rôle de filtres servent également de conducteurs électriques pour amener le courant aux bornes des résistances électriques placées dans l'espace compris entre ces deux parois. Ces résistances électriques permettent ainsi de chauffer la partie du mur comprise entre les deux parois ci-dessus, avantageusement adjacente à l'intérieur du local d'habitation, ce qui permet de chauffer l'intérieur de celui-ci d'une manière idéale en ce qui concerne le confort (utilisation du rayonnement. Par ailleurs, le reste du mur, par conduction, sert de réservoir à calories, qu'il peut restituer au volume habitable (utilisation des énergies heures creuses). D'autres particularités et avantages de 1 invention apparaîtront encore dans la description ciaprès. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs: - la figure 1 est une vue schématique, en coupe transversale d'un coffrage conforme à l'invention, rempli de béton; - la figure 2 est une vue en perspective partielle d'un coffrage conforme à l'invention; - la figure 3 est une vue en plan, à échelle réduite, du coffrage suivant la flèche F de la figure 2. Dans la réalisation selon la figure 1, le coffrage pour réaliser un mur en béton comprend deux parois parallèles 1, 2 définissant entre elles un espace 3 destiné à être rempli de béton 4. La paroi 1 peut porter un revêtement isolant thermique pour isoler extérieurement le mur. Entre les deux parois 1, 2 et près de la paroi 2 s'étend au moins une troisième paroi 5 parallèle aux deux autres. Cette troisième paroi 5 présente des ouvertures 6 dont les dimensions sont telles que les granulats 7 du béton ayant les plus petites dimensions puissent lors de la coulée du béton dans l'espace précité traverser cette troisième paroi 5 et pénétrer dans l'espace 8 compris entre cette dernière et la paroi 2 la plus proche de celle-ci. Cette paroi 2 est perméable et laisse passer au moins la laitance du béton. La troisième paroi 5 et la paroi 2 la plus proche de celle-ci sont constituées par des plaques métalliques perforées, par exemple en acier. De préférence, la troisième paroi 5 et la paroi 2 la plus proche de celle-ci sont constituées par des plaques en métal déployé, par exemple du type NERLAT. De préférence, la dimension des ouvertures 6 de la troisième paroi 5 est comprise entre 15 et 25 mm. De préférence également, la dimension des ouvertures 9 de la paroi 2 la plus proche de la troisième paroi 5 est comprise entre 5 et 7 mm. Par ailleurs, l'épaisseur de l'espace 8, c'està-dire la distance comprise entre la troisième paroi 5 et la paroi 2 la plus proche de celle-ci est au moins égale à 25 mm et de préférence comprise entre 30 et 40 mm dans le cas d'un mur d'épaisseur habituelle. Comme montré sur la figure 1, la troisième paroi 5 est reliée à la paroi 1 la plus éloignée de celle-ci par des entretoises 10 fixées de façon amovible à ces parois. Ces entretoises 10 sont de préférence reliées de façon articulée, auxdites parois, ce qui permet de réduire l'encombrement du coffrage lors de son stockage et transport et facilite son montage. Le coffrage selon l'invention s'applique de préférence, à la réalisation d'un mur chauffant. Comme on le voit sur la figure 2, la troisième paroi 5 et la paroi 2 la plus proche de celle-ci sont reliées par des conducteurs 11, 12 à un générateur 13 de courant basse tension. Ces deux parois 5, 2 sont maintenues espacées l'une de l'autre par des entretoises 14 en matière électriquement isolante. Des résistances électriques 15 sont disposées entre les deux parois 5, 2 et connectées électriquement à celles-ci. De préférence, les deux parois 5, 2 sont reliées à un générateur de courant continu de tension inférieure à 50 volts. La paroi 2 adjacente à l'intérieur du local d'habitation est de préférence au potentiel zéro. Comme montré par la figure 2, les résistances électriques 15 sont portées par les entretoises isolantes 14. De préférence, les résistances 15 sont constituées par des thermistances qui permettent d'autoréguler la puissance du chauffage. Comme montré sur la figure 3, le coffrage comporte un grand nombre d'entretoises isolantes 14 régulièrement réparties portant chacune une résistance électrique de faible puissance. Pour chauffer une pièce d'habitation, il suffit que la puissance de chauffage soit de l'ordre de 100 W/m2. Dans l'exemple représenté sur la figure 2, les entretoises 14 sont en matière plastique et comportent à leurs extrémités des encoches 14a, 14b. Les encoches 14a permettent de réaliser une fixation des entretoises 14 par emboîtement sur des renforts 16 de la paroi 2. Les encoches 14b sont engagées dans les mailles de la paroi 5 et permettent une fixation articulée des entretoises 10 liant la paroi 1 à la paroi 5. La paroi 1 peut être réalisée en métal déployé comme la paroi 2. On va maintenant expliquer le procédé pour réaliser un mur en béton au moyen du coffrage que l'on vient de décrire. On commence par placer le coffrage en position verticale, comme montré sur la figure 1. Cette opération est facilitée du fait de la légèreté du coffrage et de la présence des entretoises 10 articulées aux parois 1 et 5. Le maintien de la position verticale est assuré au moyen d'étais verticaux non représentés. On coule du béton présentant une composition normale en ciment, sable et granulats, de dimensions variées et une fluidité suffisante, dans l'espace 3 compris entre les parois 1 et 5. Lors de cette coulée, les parois 5 et 2 jouent le râle de filtres. La paroi 5, retient les granulats de grande dimension dans l'espace 3, ainsi que le mortier et les agrégats destinés au remplissage entre les gros agrégats. L'excédent, c'est-à-dire granulats de petite dimension et mortier, pénètre dans l'espace 8 compris entre les parois 5 et 2. Les petits agrégats et le mortier destinés au remplissage entre ces petits agrégats restent dans l'espace 8 et seul l'excédent d'eau et le mortier excédentaire est évacué vers l'extérieur. Grâce à cette méthode de filtrages successifs, on met en oeuvre un béton s'approchant de la composition optimum qui confère au mur une résistance améliorée aux efforts de compression. Complémentairement, la paroi perforée 5 noyée dans le béton joue le râle d'armature métallique qui peut ainsi remplacer au moins en partie le ferraillage. Enfin, les efforts développés au coulage sur le coffrage mettent les composants de ce dernier en tension. Cette tension qui diminue au fur et à mesure de l'évacuation des matières excédentaires, reste à une valeur résiduelle après prise du ciment. Ainsi, le coffrage qui serre le béton constitue un frettage des voiles en béton qui augmente également les caractéristiques mécaniques du voile. Par ailleurs, les parois métalliques 5 et 2 constituent un moyen commode pour supporter des entretoises isolantes 14 portant des résistances chauffantes 15 et alimenter électriquement ces dernières. On peut ainsi réaliser d'une manière économique un mur chauffant apte à chauffer par rayonnement l'intérieur d'un local d'habitation dans des conditions de confort optimales. Bien entendu l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi le coffrage pourrait comporter une troisième paroi filtrante, voire une nième, selon l'épaisseur du mur à exécuter, de façon à obtenir une répartition calibrée des granulats de plus en plus fine vers la surface extérieure du voile. Dans le cas de coffrage ouvert sur les deux faces, ces parois filtrantes peuvent être positionnées de part et d'autre du mur à exécuter dans le cas où celui-ci ne doit pas être isolé. REVENDICATIONS 1. Coffrage pour réaliser un mur en béton, comprenant deux parois parallèles (1, 2) définissant entre elles un espace (3) destiné à être rempli de béton, caractérisé en ce qu'entre les deux parois (1, 2) et près de l'une d'entre elles, s'étend au moins une troisième paroi (5) parallèle aux deux autres, cette troisième paroi (5) présentant des ouvertures (6) dont les dimensions sont telles que les agrégats excédentaires (7) du béton ayant les plus petites dimensions puissent, lors de la coulée du béton, dans ledit espace, traverser ladite troisième paroi (5) et pénétrer dans l'espace (8) compris entre cette dernière et la paroi (2) la plus proche de celle-ci, cette dernière étant perméable et ne laissant seulement passer l'eau et le mortier excédentaire. 2. Coffrage conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite troisième paroi (5) et la paroi (2) la plus proche de celle-ci sont constituées par des plaques métalliques perforées. 3. Coffrage conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ladite troisième paroi (5) et la paroi (2) la plus proche de celle-ci sont constituées par des plaques en métal déployé. 4. Coffrage conforme à l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que la dimension des ouvertures (6) de ladite troisième paroi (5) est fonction de la dimension des granulats, et généralement comprise entre 15 et 25 mm. 5. Coffrage conforme à l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la dimension des ouvertures (9) de ladite paroi (2) la plus proche de la troisième paroi (5) est comprise entre 5 et 7 mm. 6. Coffrage conforme à l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la distance comprise entre ladite troisième paroi (5) et ladite paroi (2) la plus proche de celle-ci est au moins égale à 25 mm. 7. Coffrage conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite troisième paroi (5) est reliée à la paroi (1) la plus éloignée de celle-ci par des entretoises (10) fixées de façon amovible à ces parois. 8. Coffrage conforme à la revendication 7, caractérisé en ce que lesdites entretoises (10) sont reliées de façon articulée auxdites parois. 9. Coffrage conforme à l'une des revendications 1 à 8, appliqué à la réalisation d'un mur chauffant, caractérisé en ce que la troisième paroi (5) et la paroi (2) la plus proche de celle-ci sont reliées par des conducteurs (11, 12) à un générateur (13) de courant basse tension, sont maintenues espacées l'une de l'autre par des entretoises (14) en matière électriquement isolante, des résistances électriques (15) étant disposées entre les deux parois (5, 2) et connectées électriquement à celles-ci. 10. Coffrage conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que les deux parois (5, 2) sont reliées à un générateur de courant, de tension inférieure à 50 volts, ladite paroi (2) la plus proche de ladite troisième paroi (5) étant de préférence le neutre. 11. Coffrage conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que les résistances électriques (15) sont portées par lesdites entretoises isolantes (14). 12. Coffrage conforme à l'une des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que les résistances (15) sont préférenciellement constituées par des thermistances. 13. Coffrage conforme à l'une des revendications 9 à 12, caractérisé en ce qu'il porte un grand nombre de résistances électriques (15) de faible puissance régulièrement réparties, de telle sorte que la puissance de chauffage soit de l'ordre de 100 W/m2. 14. Mur en béton réalisé au moyen d'un coffrage conforme à l'une des revendications 1 à 13. 15. Mur chauffant réalisé au moyen d'un coffrage conforme à l'une des revendications 9 à 13.