Brevet FR2740295A1 — publié le 19970430

DESCRIPTION La présente invention concerne la réalisation de jardinières ayant comme composante de base du ciment et l'aspect du béton ou de la pierre. Ces jardinières ont la particularité d'être composées de parties empilables ou encastrables, et chacune de ces parties peut être transportée à la main, sans aide mécanique. Pour transformer les terrasses et les toitures des immeubles en jardins suspendus, les décideurs voudraient des bacs à plantes de plus en plus grands et doivent limiter leurs ambitions à cause de contraintes techniques. En effet, le béton, matériau presque exclusivement utilisé dans ces cas là, est très lourd. Sa masse volumique est en moyenne de 3000 à 3500 kilos par mètre cube. Ce qui veut dire que: 1) Quelle que soit la taille de la pièce en béton, son poids est beaucoup trop lourd pour envisager de la hisser sur la terrasse sans l'aide d'un engin élévateur. Le coût de l'installation devient souvent plus élevé que le coût de fabrication de la pièce en béton. 2) La masse surfacique de la jardinière en béton une fois mise en place et remplie de terreau est de plusieurs tonnes au mètre carré. Ce qui implique un renforcement conséquent des structures du bâtiment. Ce qui provoque rapidement des fuites dans l'étanchéité des terrasses si les jardinières sont posées dessus. Ce qui demande, pour une bonne finition, de relever l'étanchéité autour de chaque jardinière, travail délicat et coûteux. 3) Dans les cas où les décideurs veulent aménager des terrasses sur un immeuble déjà construit, ils doivent se contenter de petits bacs et rester prudents s' ils ne veulent pas courir à la catastrophe parce que le bâtiment na pas été prévu pour recevoir de telles charges. Ces petits bacs, du fait de leur volume trop limité, demandent beaucoup plus d'entretien pour les plantes que si celles-ci poussaient en pleine terre. II faut renoncer à y placer des plantes trop fragiles ou installer un système d'arrosage automatique sophistiqué. 4) Les fabricants de jardinières en béton sont amenés, pour réduire le poids des jardinières, à réduire l'épaisseur des parois à la limite de l'acceptable. Ce qui entraîne un enrobage trop faible des ferrailles et une mauvaise tenue dans le temps. Le béton est déjà un mauvais isolant par nature, mais là on peut constater qu'il n'isole pratiquement pas. En conséquence, les racines collées aux parois exposées sont brûlées en été et gelées en hivers. De plus les infiltrations d'eau laissent des traces indésirables sur les parements. 5) En fait, les jardinières en béton traditionnel apportent en général le contraire des résultats qu'on attend d'elles, c'est-à-dire un système économique, fiable, sans entretien, qui garde un bel aspect en vieillissant et qui facilite le développement des plantes. Les jardinières en plaques fibrociment très fine ne sont pas concernées par cette invention. Pour obtenir un aspect béton ou un aspect pierre réaliste, il faut une épaisseur des parois de 5 cm au minimum. Les jardinières en béton qui sont coulées sur place ne sont pas concernés par cette invention. Les jardinières de grandes contenances préfabriquées en usine et assemblées en plusieurs parties sont concernées par cette invention. Les parties indépendantes sont limitées en tailles sinon en poids, et les plus grandes jardinières qui ont la taille souhaitable pour les terrasses ne sont destinées qu'aux trottoirs qui, eux, peuvent supporter ces charges. II existe trois types d'assemblages de jardinières: 1) le système de la figure 1, composé d'une base ou socle (1) et d'un ou plusieurs anneaux (2) empilés les uns sur les autres. 2) Le système de la figure 2, composé d'éléments identiques comprenant une paroi (5) et un pied (6) coupé selon un angle de 90" pour permettre de placer ces éléments soit linéairement, soit à angles droits. Les éléments sont maintenus par la charge de la terre sur le pied. Ce système ne limite pas les dimensions de la jardinière. 3) Le système de la figure 3, composé de panneaux (7) droits et simples. Certains à l'horizontal servent de socles, mais ce n'est pas obligé. Les autres servent de parois (7) et sont maintenus aux angles par des raccords d'angles (8). Pour limiter le poids des panneaux il est pratique de les concevoir en bandes (7) les moins hautes possibles et les plus longues possibles. Le but de l'invention est de réaliser des jardinières en béton qui ont une masse volumique inférieure à 1000 Kilos par mètre cube. Cette masse volumique correspond à celle maximale que nous considérons possible pour que les parties de jardinières soient d'une taille acceptable et que nous puissions les transporter à la main, c'est-à-dire que le poids de chaque partie soit inférieur à 50 Kg. Pour illustrer ce principe, voici un exemple concret existant: Une jardinière fabriquée en Allemagne de dimensions 100x100x105 cm composée de 1 fond et de 3 anneaux pèse au total 653 Kg. II faudrait 3 morceaux pour le fond et 11 anneaux pour reconstituer la même jardinière avec des parties transportables à la main d'un poids inférieur à 50 Kg. Le prix de revient de la fabrication serait multiplié par 3,5. Pour avoir un béton avec une masse volumique inférieure à 1000 Kg/M3, il faut composer un mélange extrêmement allégé. Ce qui est contraire à l'usage normal des bétons allégés qui sont réputés efficaces pour couler des fonds de chapes, mais pas assez résistants pour former des murs porteurs ou des dalles porteuses. II faut noter aussi que les bétons allégés utilisés en sous-couches sont recouverts d'une couche de finition en béton classique qui apporte la dureté nécessaire à la surface et le lissage des dalles. Notre invention repose sur le constat que les efforts exercés sur une jardinière en béton ne sont pas du tout de même nature que ceux exercés sur un mur ou un plancher en béton: 1) La compression exercée sur la base de la jardinière est complètement répartie sur toute la surface, et la base ne fait que transmettre les charges à son support. C'est un travail de compression qu'un béton allégé classique peut assumer. 2) Les poussées internes sur les parois sont faibles et réparties. La démonstration est connue: quand une poterie est cassée, la motte de terre garde la forme de la poterie. Le risque viendrait d'une terre gelée et imbibée d'eau qui pourrait gonfler. Mais cette situation est rare et le risque est le même pour tous les récipients exposés aux intempéries. 3) Les chocs externes violents peuvent endommager une jardinière avec un béton pas assez résistant, par exemple un accident avec un engin de chantier. Pour nos jardinières en terrasses, les chocs les plus violents peuvent être provoquer par un meuble renversé, un outil qui tombe, une poterie qui se casse ou la rayure faite avec une clé. II s'agit de détériorations en surfaces qui n'altéreront pas la masse du béton. Pour palier cette faiblesse éventuelle, il est prévu d'appliquer un durcisseur de surface. Cette invention propose de fabriquer des jardinières en béton dont la composition serait la suivante: du ciment hydraulique; des granulats légers, qui peuvent être de différentes natures mais qui améliorent l'isolation, liège, argile expansée, vermiculite expansée, schistes expansés, billes de verre expansé, particules de bois, particules minérales, fibres synthétiques, fibres naturelles ou du polystyrène expansé; un adjuvant éventuel; de l'eau. II faut obtenir un mélange homogène. Pour renforcer la jardinière, nous ajoutons une armature métallique en continu. Nous profilons les angles en angles coupés (3) pour renforcer la partie la plus faible de l'élément. Pour compenser la fragilité de la peau extérieure des parois, nous appliquons un durcisseur de surface. Pour alléger au mieux le béton, nous supprimons le sable et les graviers. Sont aussi exclus des mélanges de bétons allégés possibles le plâtre ou d'autres matériaux qui ne peuvent supporter une situation prolongée dans l'eau. A bonne fin de commercialisation, nous avons réalisé des prototypes dont les étapes de fabrication sont les suivantes: Pour une jardinière à anneaux ( figure 1) comprenant une base et 3 anneaux et de dimensions 98 x 65 x 83 cm 1) On mélange en bétonnière, 65 litres d'eau du robinet, 125 Kg de ciment Français super blanc CALCIA, 200 litres de billes de polystyrène de marque POLYS BETO, 1,25 litre d'antigel accélérateur liquide de marque LANKO. 2) On prépare les coffrages en y plaçant une armature continue en grillage galvanisé de maille carrée de 25 x 25 mm avec une section de fil de 1,75 mm de diamètre, de marque BEKAERT modèle CASANET. On huile les coffrages avec application. 3) On coule le mélange dans le coffrage tout en continuant à le malaxer, puis on tasse le mélange partout régulièrement et par couches successives. 4) 2 à 4 heures après, on rajoute une barbotine de ciment sur le dessus des anneaux pour compenser le tassement dû au séchage. 4) Le lendemain, on peut décoffrer. Les parois sont lisses et de bel aspect. Si des manques apparaissent dus à un coffrage insuffisamment huilé, on rebouche aisément les trous avec du ciment blanc. Les surfaces horizontales en haut laissent apparaître les billes de polystyrène. On ponce donc la surface supérieure des anneaux quand elle est apparente, et on rajoute une barbotine de ciment blanc dessus. 5) Quand le béton est sec, on applique au pinceau une couche de fixateur IBODUR de la société WEBER ET BROUTIN. II faut remarquer que ce durcisseur de surface est normalement un primaire utilisé en préparation pour appliquer d'autres produits. Nous détournons son usage pour en faire en couche protectrice qui va durcir la surface à l'extrême sans modifier l'aspect du béton puisque IBODUR est totalement transparent. Les résultats obtenus sont les suivants: 1) Pour une jardinière du type de la figure 1, Dimensions de la jardinière: 98 x 98 x 83 cm avec épaisseur des anneaux (2) et du socle (1) de 8 cm, avec un volume utile pour le terreau de 500 litres. Poidstotal:168 Kg composé d'un socle (1), comprenant une pissette (4) sur chaque face, de 39 Kg et de 3 anneaux de 43 Kg. Dimensions de la jardinière: 98 x 65 x 83 cm avec épaisseur des anneaux et du socle de 8 cm, avec un volume utile pour le terreau de 285 litres. Poids total: 134 Kg composé d'un socle de 26 Kg et 3 anneaux de 36 Kg. Masse surfacique pour les jardinières pleines: entre 700 et 750 Kg/M2. (La masse volumique du terreau est comptée pour égale à 1000 Kg/M2, comme si le terreau était imbibé d'eau.) 2) Pour une jardinière du type de la figure 2, Dimensions de la jardinière: 80 x 120 x 60 cm avec épaisseur du panneau (5) et du pied triangulaire (6) de 8 cm. Poids d'un élément complet: 48 Kg. 3) Pour une jardinière du type de la figure 3, Dimension d'un grand panneau (7): 25 x 250 x 10 cm. Poid: 35 Kg Dimension d'un raccord d'angle (8): 75 x 36 x 36 cm. Poid: 44 Kg II faut noter que les emboîtements (9) des raccords d'angles (8) sur les panneaux (7) forment une sur-épaisseur relativement faible parce que notre mélange et le grillage galvanisé permettent un moindre enrobage du grillage. Aux résultats, nous trouvons une masse volumique du béton armé et sec d'environ 570 kilos par mètre cube. L'aspect du parement est blanc à peine cassé, et imite la pierre blanche. Les parois sont étanches et empêchent les infiltrations d'eau. Les parois sont isolantes thermiques, et cela protège les racines des plantes du gel en hiver et du déssèchement en été. Le très grand volume de terreau que nous pouvons utiliser nous permet de planter dans des conditions identiques à celles des plantations en pleine terre. De petites retouches peuvent être facilement réalisées avec du ciment blanc. On peut utiliser les jardinières brutes, leur aspect est agréable et passe-partout. On peut habiller les jardinières avec toutes sortes d'éléments décoratif qu'on peut coller au mortier-colle (briques, céramiques), ou qu'on peut visser dans des chevilles (planches de bois, treillages) puisque ce béton n'éclate pas ou très rarement même si l'on perce un trou à 3 cm d'un angle.Si les parties sont relativement fragiles avant leur mise en place, comme la plupart des éléments préfabriqués en béton, une fois placées et remplies de terreau, les jardinières paraissent inaltérables. REVENDICATIONS 1) Jardinières en béton caractérisées par leur masse volumique inférieure à 1000 kilos par mètre cube. 2) Jardinières en béton, selon la revendication 1, dont la composition du béton est principalement un mélange de ciment hydraulique et d'une grande quantité de billes de polystyrène expansé, ou autres granulats légés. 3) Jardinières en béton, selon les revendications 1 ou 2, constituées de parties de formes variées (selon les figures 1, 2 ou 3), de façon que chaque partie pèse moins de 50 kilos, et qu'assemblées elles forment des jardinières. 4) Jardinières en béton, selon la revendication 1, caractérisées en ce que l'introduction de granulats légers dans le béton assure une isolation thermique.