Brevet FR2727047A1 — publié le 19960524

1.00 DESCRIPTION La présente invention conceme un procédé de transformation de certaines essences de bois qui permet d'obtenir un matériau de construction de trés haute performance technique en partant d'un bois de choix courant rentrant dans la classification des "bois résineux" (pin ,sapin.etc....) et peupliers peu resistants Le bois ainsi décrit, aprés avoir subi une procédure de décorçage et de calibrage à la longueur et au diamètre requis, est traité par un système d'autoclavage contre les agressions bactériennes et celles en provenance de la biogéographie C'est aprés ce demier traitement largement répandu en France et dans le monde que le procédé objet de l'invention s'applique:: Aprés le traitement par autoclavage , les rondins de diamètre variable ( tous les deux centimètres dans des limites allant de quatre à vingt centimètres ) sont stabilisés contre les déformations dimentionnelles hygrométriques (fissuration , déformations,). Pour réaliser cette opération, le procédé, selon l'invention , conçoit deux méthodes distinctes. 2.00 PROCEDE 2.10 PROCEDE DE TRANSFORMATION DE L'ITEM La première méthode s'applique à l'item de l'ensemble modulaire . Celui-ci pouvant être mis en oeuvre en élément isolé et ou intégré dans l'ensemble modulaire, mais son emploi est réservé principalement à des éléments décoratifs et classés dans les matériaux nobles Aprés le traitement en autoclave les rondins décrits ci-avant sont posés dans des moules métallique rétractable lesquels enveloppent sur toute la longueur les rondins sur les 3/4 minimum de leur circonférence pour maintenir une pression suffisante à empecher la fissuration du bois pendant le séchage. Les moules sont préalablement recouverts d'une feuille métallique d'une épaisseur variable, selon calculs et de nature au choix (laiton, cuivre ,zinc, aciers.. . ) .( voir figure 1/6 ) La feuille requise est cerclée en force par le moule hydraulique autour du rondin séché, elle peut être collée, soudée etlou brasée sur toute la longueur du rondin, formant ainsi une gaine protectrice de celui ci. Une écorce artificielle, protectrice et valorisante esthétiquement et techniquement 2.20 PROCEDE DE TRANSFORMATION DU MODULE Les éléments modulaires sont des éléments organisés dont le dimensionnement et les propriétés physiques et mécaniques sont prédéterminés Ces éléments sont destinés à la construction de batiments de dimensions courantes mais aussi et surtout a la réalisation en usine et in-situ de batiments de grandes dimensions . La deuxième méthode s'applique aux rondins regroupés et soudés dans un ensemble monolithique et modulaire, (0,96 X 0,96 et de 4,00 de longueur, par exemple pour des rondins de 0,14 de diamètre), avec un moule métallique rétractable par un système de vérins hydrauliques permettant au dit moule de maintenir une pression suffisante , pour empecher les rondins de se fissurer pendant leur sechage , et ce , quel que soit le mode de séchage, ( artificiel etlou naturel) (voir figure 2/6) et réaliser les éléments décrits ci-avant. Aprés le séchage, le bloc de rondins, décrit ci avant, maintenu dans le moule hydraulique, subit une opération de perçage. Les rondins sont diamétralement percés dans les deux sens et à des distances requises par les calculs (voir figure n 3/6) . La dimension des trous percés est definie en fonction de la performance technique demandée aux modules à réaliser . En effet les trous décrits serviront de gaine d'injection de la résine pour réaliser la postwontrainte appliquée aux modules Aprés l'injection mentionée ci-avant, le bloc est libéré du moule et découpé dans le sens du module décrit ( 0,90 X 0,90 ) pour former des plaques monolithiques et d'une résistance mécanique pre- déterminée pouvant offrir une variété d'épaisseur commençant à deux centimètre . (voir fiv.316) Le procédé décrit change les propriétés physique du bois et son aspect esthétique.La méthode permet notamment , par adjonction d'acier ,de fibres de verre, de tiges filetées, et de resines appropriées d'augmenter à souhait, les propriétés mécaniques du bois et de stabiliser dans les limites requises ses déformations dimensionnelîles et hygrométriques 2.30 PROCEDE DE TRANSFORMATION DES MODULES EN ELEMENTS DE GRANDES DIMENSIONS ASSEMBLES EN CONTINU. La troisième méthode s'applique aux mêmes rondins d'une manière identique à la deuxième méthode décrite ci-avant (voir fig.4/6) Elle diffère de cette demière dans le dimensionnement de regroupement et dans la disposition des armatures dans le sens de sa plus grande dimension. Les rondins sont regroupés et soudés dans un ensemble monolithlque de dimension vanable (voir fig.4/6) Dans le sens de la largeur le module soudé conservera la dimension requise par le moule, dans le sens de la longueur les modules seront soudés entre eux pour atteindre la dimension souhaitée pouvant vaner selon la possibilité du banc de pré-tension des aciers de 2 ml à 20 ml par exemple (voir fiv.5/6) . 3.00 MATERIAU DE BASE Le matériau selon l'invention a pour objet la réalisation d'un nouveau procédé de construction dont l'élément de base est le module décrit ci-avant et sa détermination est la suivante 3.10 Constituants 3.11 De l'item Rondins de section, feuilles métalliques de composés férreux etlou non ferreux, ou enrobés résineux pour former enveloppe. 3.12 De l'ensemble modulaire Les éléments modulaires se composent essentiellement de rondins d'une longueur de 4 ml et plus et de diamètre variable, d'armatures, de résines, d'étriers de jonction et de produits de traitement de surface. L'ensemble de ces composants assurent la protection dans les temps, des éléments modulaires, maltrisent les déformations décrites dans la transformation de l'item et confèrent aux dits éléments. la possibilité de réaliser des éléments monolithiques de dimensions variables. 3.13 Des éléments de grandes dimensions Les éléments de grandes dimensions se composent à l'identique des éléments modulaires. Ils se caractérisent par le fait que leurs dimensions de regroupement sont variables et que leur assemblage se réalise en usine au moyen d'un banc de pré-tension des armatures. De ce fait, dans leur composition au regard des éléments modulaires il faut y ajouter les armatures prétendues. Ainsi leur protection et leur maitrise des différentes déformations sont identiques à celles des éléments modulaires. 3.20 LES ASSEMBLAGES 3.21 Assemblage des Items En complément de l'assemblage à l'identique des ensembles modulaires décrits ciaprés. Les Item déterminés peuvent être mis en oeuvre directement et individuellement sans subir aucun autre traitement. Seuls des traitement de surface spécifiques de nature notamment à améliorer l'esthétique sont nécessaires . Tous les types connus d'assemblages bois et métal sont possibles 3.22 Assemblage des éléments modulaires Assemblage d'éléments de mème nature (dalles) Les modules peuvent s'assembler pour former un ouvrage élémentaire aux dimensions souhaitées L'assemblage selon l'invention est réalisé à l'usine etlou in-situ selon la méthode suivante: Les modules pré-déterminés à cet effet comportent, à leur réalisation, sur leur quatre cotés des boudes en forme d'étriers males et femelles ( voir figure 616 ) permettant un assemblage avec goujon. . Après l'assemblage des modules on procède au remplissage des interstices de jonctionj ( voir figure 616) par injection de résine et/ou de mortier L'élément ainsi réalisé de dimension vanable , dans les limites des déformations dimensionnelles admises etlou des calculs, peut être soutenu par tous les supports connus, ou, encore être considéré comme un élément fini, et s'intégrer dans un ensemble de grandes dimensions. Dans les deux cas il peut comporter une poutre de rive dont l'assemblage selon l'invention est le suivant A l'image de l'assemblage des éléments modulaires, la poutre s'incorpore à l'élément par intermédiaire des étriers et des items de jonction (voir figure 616) La même méthode peut être employée pour i'assemblage des éléments modulaires pour les poutres de rive, de refend, et les murs (voir figure 616) 3.23 Assemblage des éléments de grandes dimensions Des éléments de grandes dimensions peuvent être assemblés ou bien à l'identique des éléments modulaires ou bien selon la méthode indiquée (fig.1O) 4.00 MISE EN OEUVRE DES ENSEMBLES MODULAIRES Qu'ils s'agissent d'éléments constitutifs, d'éléments finis, de dalles de planchers ou de toiture, de dalles décoratives, de circulations, de protection ou d'éléments constitués de murs et de cloison, dans un mode préféré de mise en oeuvre, chaque élément modulaire est une figure carrée, I'assemblage d'un ensemble modulaire s'effectuant en usine etlou in situ. selon le cas, les méthodes de mise en oeuvre, les supports et les liaisons sont différentes. Cependant, hormis la mise en oeuvre des éléments traités en post-contrainte, on peut considérer que les autres éléments mentionnés ci-avant, dont la liste n'est pas exhaustive se réalise à l'identique des éléments couramment employés dans la construction. 5.00 MISE EN OEUVRE DES ELEMENTS DE POSTCONTRAINTE ET DE GRANDES DIMENSIONS La mise en oeuvre des éléments de grandes dimensions ne différent en rien à la pose d'éléments connus dans le batiment, cependant, comparée à celle d'éléments en béton armé, la faible densité du bois améliore sensiblement la manutention et le transport. APPLICATIONS INDUSTRIELLES MOBILIER Intérieur II s'agit du mobilier courant, table de bureau, fauteuil, banquette, table de salon, claustra. Extérieur Banc, table de jardin, banquette, jardinerie, bordure de haie, abri de jardin. Urbain Banc public, circulation autour de piscine, abri de bus, panneau d'affichage, panneau directionnel, clôture, lampadaire de ville et de campagne. MOTIFS DECORATIFS L'assemblage du bois permet la composition de motifs décoratifs sur la base de figures géométriques. MATERIAUX DE CONSTRUCTION Poteau Forme libre dans le respect du procédé technobois et du sytème constructif. Murs Se conçoit comme un mur porteur traditionnel avec les performances techniques du bois eVou amélioré par le procédé technobois. L'estéthique de surface peut être un atout économique puisqu'il évite tout revêtement final. REVENDICATIONS 1 Dispositif de transformation du bols de choix courant utilisable en particulier comme matériau de construction en enrichissant son aspect ses performances mécaniques et en maitrisant ses déformations dimensionnelles, caractérisé en ce que ce dispositif comprend notamment au moins trois moules, I'un pour la transformation d'un rondin de bois. défini comme étant un item d'un élément modulaire, le deuxième pour la transformation du dit élément modulaire, le troisième pour la transformation des éléments de grandes dimensions et en ce que les Items qui se composent essentiellement d'un rondin d'une longueur de 4 mètres et plus, de diamètre variable et d'une enveloppe métallique et d'un produit analogue assurant la protection du rondin contre les agressions admises dans le domaine de la construction et maitrisant ses déformations dimensionnelles de façon à permettre l'emploi du dit rondin dans les circonstances dédiées généralement à la construction, et en ce que les éléments modulaires qui se composent essentiellement de rondins d'une longueur de 4 ml et plus, diamètre variable, d'armature de précontrainte, de résines d'étriers de jonctions et de traitements de surface assurant les protections et maitrisant les déformations décrites pour l'item et confèrent aux dits éléments la possibilité de réaliser des éléments de grandes dimensions avec incorporation ou non de poutres de rives pour former des éléments finis. 2 Disposition selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule pour la transformation de l'item comportent des vérins pour maintenir, pendant le temps de sechage du rondin, la pression sufffisante pour éviter la fissuration excessive du rondin et l'équilibrage de ce dernier à la fin du séchage. 3 Disposition selon la revendication 1, caractérisé en ce l'élément de grande dimension comporte des vérins dégageant la pression suffisante pour éviter la fissuration excessive des rondins et d'autres vérins pour positionner le monobloc de rondins soudés avant le découpage dans le sens de l'épaisseur de l'item de l'élément. 4 Dispositif selon la renvendication 1, caractérisé en ce que le moule pour la transformation de l'élément modulaire comporte des vérins dégageant une pression suffisante pour éviter la fissuration excessive des rondins. 5 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'enveloppe métallique ou d'un matériau analogue puisse être posée et maintenue pendant la période de séchage et soudée et lou collée après le calibrage du rondin. 6 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule et les vérines permettent l'aménagement des gaines des armatures à réaliser dans les rondins organisés dans le moule, à des distances variables et en fonction de l'épaisseur prédéfinie des éléments modulaires 7 Dispositif selon la revendication 1,caractérisé en ce que le moule permet l'injection des résines pour le remplissage des interstices entre les rondins du module et des éléments de grandes dimensions. 8 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule permet le découpage automatique des rondins aux dimensions predéterminées. 9 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moule et les vérins permettent la mise en place des armatures du module celles des étriers de liaison et les injections de résines des armatures. 10 Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moule et les vérines permettent la mise en place des armatures de pré-tension et celle de la postcontainte des éléments, 11 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule et les vérins permettent la mise aux dimensions dans le respect des tolérances, L'ensemble modulaire avant le séchage des résines décrites dans les revendications 7/.9 et avant le découpage prédéterminé de la mise en épaisseur des modules. 12 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule permet le découpage des modules décrits dans la revendication compatible avec le dispositif de découpe chainé. 13 Dispositif selon les revendications 11617, caractérisé en ce que le moule pemet l'assemblage des ensembles modulaires en usine et in situ pour former des éléments monolithiques de dimensions variables à souhait. 14 Dispositif selon les revendications 119/13, caractérisé en ce qu'il permet la jonction des éléments modulaires à l'usine eVou in Situ. 15 Dispositif selon les revendications 119113, caractérisé en ce qu'il permet la réalisation des éléments modulaires en bois debout de construction de type extensible par assemblage à l'usine eVou in situ avec des goujons et supers goujons de dimensions variables.