Brevet FR2745315A1 — publié le 19970829

L'invention se rapporte à un procédé de réalisation d'un mur en béton coulé entre deux parois collaborantes. Elle se rapporte également aux moyens pour la mise en oeuvre du procédé. Pour ériger des murs en béton, on fait classiquement appel à des coffrages qui délimitent un volume dans lequel est coulé un béton. Classiquement, ces coffrages comprennent - deux parois placées en vis à vis définissant entre elles un intervalle dans lequel est introduit du béton et - des dispositifs de liaison maintenant les parois à l'écartement requis. Pour maintenir ces parois, on fait par exemple appel à des entretoises dont les extrémités viennent en appui sur les faces coffrantes disposées en vis à vis et ces entretoises sont traversées par des pièces de blocage prenant appui sur les faces externes des parois de coffrage. Lorsque le béton a fait prise, le coffrage est récupéré, les pièces de blocage sont retirées. Les entretoises noyées dans le béton qui n'ont plus aucun rôle peuvent être laissées ou retirées et quoiqu'il en soit, n'ont plus aucun rôle et, quoiqu'il en soit, ne participent pas à la résistance du mur mais au contraire fragilisent celui-ci. C'est essentiellement la qualité du béton qui confère au mur sa résistance. Pour augmenter la résistance du mur en béton, il est connu de faire appel à des coffrages perdus dont les parois étanches ou perméables vont constituer la peau du mur. Le plus souvent, ces parois possèdent des ondes qui permettent un ancrage de la peau dans le béton. On parle alors de coffrage collaborant. La résistance de la structure composite finale ainsi réalisée est une superposition de la résistance du béton et de celle de la peau constituée par le coffrage. Ces parois sont reliées localement entre elles grâce à des entretoises traversées par des pièces de blocage récupérables ou par des attaches dont les extrémités s'ancrent sur les dites parois coffrantes. Ces attaches s'étendent essentiellement selon une direction orthogonale aux faces coffrantes. Dans ce dernier cas, les parois coffrantes et les attaches qui les relient collaborent au renforcement de la structure du mur en béton. Selon le type d'attaches, on peut obtenir un découplage thermique et mécanique des deux parois coffrantes. Le renforcement de ces structures porteuses est un élément important. Un des résultats que l'invention vise à obtenir est un procédé du type précité qui accroit encore la résistance des murs en béton. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de réalisation d'un mur en béton coulé mettant en oeuvre - deux parois coffrantes collaborantes placées en vis à vis définissant entre elles un intervalle dans lequel est introduit un matériau de remplissage tel du béton et - des dispositifs de liaison maintenant les parois notamment à l'écartement requis, ce procédé étant caractérisé en ce que, préalablement à l'introduction du béton, on dispose entre les parois coffrantes des dispositifs de liaison développant sur le matériau de remplissage à la fois - d'une part, des forces de compression orientées perpendiculairement aux faces coffrantes et - d'autre part, des forces de compression orientées sensiblement parallélement aux faces externes dudit mur de manière à créer une peau exercant un effet de frette. L'invention a également pour objet les moyens pour la mise en oeuvre du procédé. L'invention sera bien comprise à l'aide de la description ci après faites à titre d'exemple non limitatif en regard du dessin qui représente schématiquement - figures 1 et 2 : vues de dessus d'un coffrage perdu avant introduction du matériau de remplissage, - figure 3 : vue de dessus de deux coffrages perdus disposés côte à côte, - figure 4 : variante de réalisation d'un coffrage perdu, - figures 5 et 6 : deux variantes d'un dispositif de liaison. En se reportant au dessin on voit que, pour la construction d'un mur 1 en béton, on fait appel à un coffrage perdu 2 collaborant. Classiquement, ce coffrage 2 comprend deux parois coffrantes 3 maintenues à l'écartement requis par au moins un dispositif 4 de liaison. De manière connue, ce dispositif 4 de liaison présente des moyens 5 de laison avec chacune des parois coffrantes 3. Ces parois coffrantes 3 seront avantageusement constituées d'un treillis dont les mailles sont déterminées pour évacuer l'eau excédentaire du béton. Il pourra s'agir de panneaux en métal déployé pourvus de raidisseurs. Ces raidisseurs sont par exemple fixés sur les panneaux à l'aide de pattes formant crochets. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, préalablement à l'introduction du béton, on dispose entre les parois coffrantes 3 des dispositifs 4 de liaison développant sur le matériau de remplissage à la fois - d'une part, des forces F de compression orientées perpendiculairement aux faces coffrantes et, - d'autre part, des forces G de compression orientées sensiblement parallélement aux faces externes dudit mur de manière à créer une peau exercant un effet de frette. Ainsi, au moment du remplissage de l'espace situé entre les parois 3 par un matériau fluide (béton par exemple), ce dernier développe une pression hydrostatique d'autant plus grande que la perméabilité des parois 3 est faible. Cette pression exerce des efforts de traction sur les parois 3 qui déterminent, par réaction - des efforts de traction dans les pièces de liaison 4, - des efforts de compression longitudinale dans la paroi 3. Ces contraintes se maintiennent jusqu'à durcissement du matériau de remplissage. Il agit comme dispositif de précontraintes. Aprés prise de celui-ci, toutes surcharges sur le mur déterminent une pression dans le béton. Cette pression engendre, dans le matériau de remplissage, des contraintes de compression dans le sens où s'exerce cette pression, mais généralement des contraintes de traction dans un sens perpendiculaire à cette direction. Le béton étant un matériau non résistant aux contraintes de traction, le dispositif permet de palier à cette difficulté. En effet, les efforts de traction qui s'exercent sur le béton et dans un sens perpendiculaire aux parois 3 induisent à l'équilibre par réaction des efforts de traction dans la pièce de liaison 4 et, par décomposition, un effort de compression tangentiel et parallèle aux parois 3. Du fait de l'ancrage des parois 3 dans le béton par les raidisseurs 5, c'est l'ensemble du béton situé entre ces derniers qui se trouve soumis à des contraintes de compression. Ainsi, le dispositif permet de modifier considérablement la répartition des contraintes à l'intérieur des murs, lors de la charge de ces derniers. En effet, plus la pression qui résulte de la charge exercée suivant un axe longitudinal est élevée et plus la contrainte de compression sur la peau, donc l'effet de frettage, augmente. Selon une autre caractéristique de l'invention - d'une part, le dispositif 4 de liaison comprend au moins deux tirants 4A inclinés en sens opposé de part et d'autre d'un plan médian M orthogonal aux faces coffrantes et - d'autre part, les extrémités de ces tirants présentent une fraction des moyens de liaison des tirants 4A avec la paroi coffrante 3 correspondante de préférence entourant le raidisseur 5 et articulé sur celui-ci à l'exclusion de tout autre degré de liberté notamment en translation. Avantageusement, les dispositifs 4 de liaison sont réunis entre eux par des moyens 6 d'association pour former au moins un groupe 7 de tirants. Ce moyen 6 s'étend sensiblement dans un plan parallèle aux faces coffrantes sur une longueur prédéterminée et préférentiellement égale à la largeur du raidisseur 5 afin de lier en translation le dispositif 4 de liaison avec le raidisseur 5. De préférence, ce groupe 7 de tirants est formé à partir d'un élément 7A longiligne plié sensiblement en zigzag pour former une série d'ondes sensiblement en dents de scie. La section de cet élément longiligne est circulaire ou polygonale. Quelle que soit la section de l'élément longiligne, sous la charge du béton coulé, s'exercent des forces perpendiculaires aux faces coffrantes dites poussée hydrostatique du béton que les tirants par leur disposition répartissent en - d'une part, des forces orientées perpendiculairement aux faces coffrantes et, - d'autre part, des forces qui, orientées parallélement aux dites faces précitées, durcissent la peau coffrante à la manière d'une frette. Cet effet peut avantageusement être accentué en exercant sur le haut du béton coulé une pression. En effet, tout effort qui tend à augmenter l'épaisseur du mur induit dans les tirants un effort de traction et dans les parties du mur situées entre les extrémités des tirants des efforts de compression. Le mur est classiquement obtenu à l'aide de plusieurs coffrages élémentaires 10 du type précité disposés côte à côte. Pour assurer une continuité de la transmission des forces et bénéficier de l'inertie de la totalité du mur, la longueur de l'élément longiligne 7A plié en zigzag est supérieure à la longueur du panneau de coffrage au travers duquel il s'étend de manière à ce que l'extrémité 7B qui dépasse puisse s'accrocher sur le panneau contigu. Cette extrémité 7B sera conformée par exemple à la manière d'un crochet prenant appui sur un raidisseur 5 dont sont généralement pourvus les faces coffrantes. Au moins certains tirants 4A seront pourvus d'éléments de chauffage (non représentés), tels des thermistances pour former une paroi rayonnante. L'emploi des thermistances permet de dégager de la température en créant une différence de potentiel entre les parois coffrantes. Avantageusement, c'est le crochet fixant le raidisseur sur la paroi coffrante qui verrouille également l'élément longiligne sur le panneau de coffrage. Selon une autre caractéristique de l'invention, la partie 6 de l'élément 7A est fixée sur la paroi coffrante par des moyens de fixation à un seul degré de liberté en rotation autour d'un axe parallèle au plan des faces coffrantes et notamment perpendiculairement à l'axe des raidisseurs 5 et à l'exclusion de tout autre degré de liberté. Pour assurer un découplage acoustique et mécanique, la fixation des tirants sur les parois coffrantes sera réalisée par l'intermédiaire d'un matériau 12 élastique tel un caoutchouc. Pour améliorer la transmission des forces, les sommets des ondes de l'élément 7A longiligne plié en zigzag sont solidarisés à une pièce 13 longiligne qui renforce l'inertie du coffrage. A l'aide de cette pièce 13 longiligne, on peut facilement conférer à l'élément 7A longiligne plié en zigzag et aux parois coffrantes une forme cintrée qui peut être mémorisée en solidarisant sur la face opposée de l'élément 7A une pièce longitudinale 13. Ainsi, la détermination de pas différents d'un côté et de l'autre des crochets 7A impose des longueurs développées non identiques qui développent ainsi la surface curviligne des peaux du coffrage (figure 5). Les éléments de liaison d'un panneau de coffrage sont par exemple disposés en colonne avec le sommet de leurs ondes alignées (figure 2) ou disposés en quinconce (figure 1) de sorte que les sommets des ondes soient décalées. On constitue ainsi une liaison tridimensionnelle. REVENDICATIONS 1. Procédé de réalisation d'un mur en béton coulé mettant en oeuvre - deux parois coffrantes (3) placées en vis à vis définissant entre elles un intervalle dans lequel est introduit un matériau de remplissage tel un béton et - des dispositifs de liaison maintenant les parois notamment à l'écartement requis, ce procédé étant CARACTERISE en ce que, préalablement à l'introduction du béton, on dispose entre les parois coffrantes (3) des dispositifs (4) de liaison développant sur le matériau de remplissage à la fois - d'une part, des forces (F) de compression orientées perpendiculairement aux faces coffrantes et - d'autre part, des forces (G) de compression orientées sensiblement parallélement aux faces externes dudit mur de manière à créer une peau exercant un effet de frette. 2. Moyens pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 caractérisés en ce qu'ils comprennent des dispositifs (4) de liaison développant à la fois - d'une part, des forces (F) de compression orientées perpendiculairement aux faces coffrantes et - d'autre part, des forces (G) de compression orientées sensiblement parallélement aux faces externes dudit mur de manière à créer une peau exercant un effet de frette. 3. Moyens selon la revendication 2 caractérisés en ce que: - d'une part, le dispositif (4) de liaison comprend au moins deux tirants (4A) inclinés en sens opposé de part et d'autre d'un plan médian (M) orthogonal aux faces coffrantes et - d'autre part, les extrémités de ces tirants présentent une fraction des moyens de liaison des tirants (4A) avec la paroi coffrante (3) correspondante. 4. Moyens selon la revendication 2 ou 3 caractérisés en ce que les dispositifs (4) de liaison sont réunis entre eux par des moyens (6) d'association pour former au moins un groupe (7) de tirants. 5. Moyens selon la revendication 4 caractérisés en ce que le groupe (7) de tirants est formé à partir d'un élément (7A) longiligne plié sensiblement en zigzag pour former une série d'ondes sensiblement en dents de scie. 6. Moyens selon la revevendication 4 ou 5 caractérisés en ce que la longueur de l'élément longiligne (7A) plié en zigzag est supérieure à la longueur du panneau de coffrage au travers duquel il s'étend de manière à ce que l'extrémité (7B) qui dépasse puisse s'accrocher sur le panneau contigu. 7. Moyens selon la revendication 3 caractérisés en ce qu'au moins certains tirants (4A) sont pourvus d'éléments de chauffage. 8. Moyens selon la revendication 3 caractérisés en ce que la fixation des tirants sur les parois coffrantes est réalisée par l'intermédiaire d'un matériau (12) élastique. 9. Moyens selon la revendication 5 caractérisés en ce que les sommets des ondes de l'élément (7A) longiligne plié en zigzag sont solidarisés à une pièce (13) longiligne qui renforce l'inertie du coffrage et définiti la géométrie de ce dernier. 10. Moyens selon l'une quelconque des revendications 3 à 5 caractérisés en ce que la partie (6) de l'élément (7A) est fixée sur la paroi coffrante par des moyens de fixation à un seul degré de liberté en rotation autour d'un axe parallèle au plan des faces coffrantes et à l'exclusion de tout autre degré de liberté.