Brevet FR2758151A1 — publié le 19980710

ÉLÉMENTS PRÉFABRIQUÉS DE COFFRAGE POUR LA RÉALISATION DE MURS EN BÉTON COULÉ La présente invention a pour objet des éléments préfabriqués de coffrage pour la réalisation de murs en béton coulé. Elle est destinée à la réalisation de parois verticales dans les domaines du bâtiment et des travaux publics et peut s'appliquer à tous les types de constructions en béton. Elle est cependant destinée en tout premier lieu à la réalisation de bassins ou d'ouvrages similaires, et tout particulièrement de piscines de toutes formes et de toutes dimensions. La construction de murs en béton s'effectue au moyen de coffrages ou de banches en bois, métal ou résines composites, qu'il faut monter, assembler, fixer puis démonter, toutes opérations demandant beaucoup de temps et exigeant normalement une main-d'oeuvre très qualifiée, et donc coûteuse. Dans le cas d'ouvrages tels que les piscines et bassins, par souci d'économie dans un secteur où la concurrence est très vive et les prix très serrés, les coffrages' sont fréquemment posés directement sur le radier coulé auparavant. En outre, pour les bassins enterrés, il est souvent fait appel à la technique consistant à n'utiliser que les panneaux de coffrage internes, le béton étant coulé entre ceux-ci et la paroi de la fouille. L'alignement, l'aplomb, la mise à niveau, l'équerrage ne sont souvent qu'approximatifs étant donné que la structure repose simplement sur des calages. I1 en résulte des ouvrages dont les éléments structurels, radier, parois et margelles sont totalement désolidarisés, ce qui se traduit par une mauvaise tenue dans le temps et des désordres tels que ventre de parois, décollement des margelles ou désolidarisation des plages. La demande de brevet NO FR 95 15 589, déposée par le même inventeur, décrit un coffrage préfabriqué composé d'éléments modulaires en béton armé, formés de deux banches parallèles solidarisées destinées à faire corps avec la construction et présentant une surface externe lisse, la banche située à l'intérieure de la construction comportant un talon de guidage pour le réglage du béton de radier et une découpe destinée au passage de fers d'armature et du béton de remplissage permettant le coulage simultané des murs et du radier. La présente invention porte en fait sur un ensemble de perfectionnements apportés à l'objet de la demande ci-dessus. Elle concerne un coffrage préfabriqué, destiné à faire corps avec la construction et composé d'éléments modulaires en béton allégé sans armature métallique, formés chacun de deux panneaux parallèles solidarisés par des entretoises tubulaires en matière plastique, le panneau situé à l'extérieur de la construction comportant un élément inférieur perpendiculaire facilitant la pose de l'élément, et le second panneau, de plus faible hauteur, étant suspendu par les entretoises de manière à laisser en partie basse le passage de fers d'armature et du béton de remplissage pour permettre le coulage simultané des murs et du radier ou du plancher. Sur les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs de formes de réalisation de l'objet de l'invention: la figure 1 représente en perspective un élément de coffrage pour coulage de murs, la figure 2 est une coupe transversale verticale de l'élément de la figure 1 passant par les axes d'une série d'entretoises superposées, la figure 3 est une vue en perspective montrant la disposition des entretoises dans un panneau, la figure 4 représente une entretoise à plus grande échelle, la figure 5 représente en perspective un élément de coffrage équipé de plaques raidisseuses perpendiculaires, les figures 6 et 7 montrent respectivement, vues en plan, une plaque raidisseuse verticale et une plaque raidisseuse horizontale, la figure 8 est une vue en perspective cavalière de l'élément de la figure 5, avec les armatures de piliers et de chaînage, la figure 9 représente en élévation la face interne du panneau situé à l'extérieur de la construction et la figure 10 montre un élément de coffrage destiné à la réalisation d'un mur latéral d'auvent. Le dispositif, figures 1 à 10, est constitué d'éléments modulaires de coffrage préfabriqués, formés chacun d'un panneau externe 1 et d'un panneau interne 2 parallèles en béton léger, solidarisés par des entretoises 3 transversales et, éventuellement, par des raidisseurs verticaux 4 et horizontaux 5 constitués de plaques également en béton léger de même nature que celui des panneaux 1, 2. Le panneau externe 1 est rectangulaire et comporte à sa partie inférieure un pied 6 formé d'un panneau perpendiculaire d'une largeur correspondant sensiblement à l'épaisseur du mur et d'une longueur légèrement inférieure à la largeur du panneau externe de manière à permettre le passage entre deux modules de broches verticales (non représentées) destinées à solidariser deux éléments de coffrage superposés. Dans le même but, des réservations 7 peuvent être prévues le long du pied 6. Ce dernier permet l'assise de l'élément et fait office de talon sur la face arrière de l'élément. Le panneau interne 2 a la même largeur que le panneau externe 1 mais une hauteur plus faible et est "suspendu" au panneau externe grâce aux entretoises 3, de manière à dégager à la partie basse de l'élément modulaire un espace permettant non seulement la mise en place des chaînages horizontaux inférieurs et le passage des armatures 8 de radier ou de plancher (figure 8), mais également l'écoulement du béton, de manière à pouvoir le couler simultanément dans les parties verticales et horizontales et assurer ainsi une meilleure solidité de la construction. Le matériau constitutif des panneaux 1, 2, du pied 6 et des éventuels raidisseurs 4, 5 est un béton léger connu sous le nom de "Betostyrène" et constitué de billes de polystyrène expansé enrobées d'un adjuvant spécifique, de silice (sable de mer lavé à granulométrie réduite), de ciment de prise de mer dosé à 450 kg par m3 (ciment utilisé dans les travaux sous-marins) et d'une armature de fibres de verre à haut module pour béton (ou éventuellement fibres de polypropylène ou autre matériau non métallique). Les produits finis sont totalement dépourvus d'éléments métalliques. Le "Betostyrène" est un produit garanti par son fabricant et le complexe de béton allégé et de fibres de verres développé dans le cadre de la présente invention fait actuellement l'objet d'études de résistance pour une éventuelle utilisation dans les constructions anti-sismiques destinées aux zones à forte turbulence. Par rapport aux armatures traditionnelles en treillis soudé, les fibres de verre présentent, outre un allégement important, de nombreux avantages - Elles se dispersent très rapidement avec une très bonne répartition dans le béton. - Elles agissent dans les trois dimensions, contrairement au treillis métallique. - Elles limitent les fissurations du retrait au jeune âge. - Elles réduisent la perméabilité. - Elles améliorent la tenue aux chocs et la tenue des ouvrages aux cycles gel-dégel. - Elles confèrent une excellente tenue au feu. Les éléments modulaires sont fabriqués par retournement double face et coulage par immersion. Le béton des deux panneaux 1, 2 est vibré sur toute leur surface, de manière à présenter deux faces absolument lisses, permettant l'application directe, sans enduit, de peinture, de carrelage, de papiers peints ou de tapisseries murales. La technique utilisée permet de réaliser des panneaux très minces. A titre d'exemple, le panneau interne peut avoir une épaisseur de 1,8 cm et le panneau externe une épaisseur de l'ordre de 3 cm. Afin d'alléger encore ce dernier, des plaques de polystyrène expansé 9 de 1 cm d'épaisseur disposées côté face intérieure au coulage permettront de ramener l'épaisseur du panneau à 2 cm en ménageant entre-elles et sur le pourtour des nervures 10 assurant une rigidité suffisante. On pourra par exemple prévoir quatre plaques de manière à obtenir deux nervures médianes se coupant au centre du panneau 1 (figure 9). On parvient ainsi à obtenir des éléments modulaires de coffrage dont le poids au mètre carré ne dépasse pas 60 kg. La liaison entre les deux voiles est assurée par les entretoises 3 constituées de tubes en polychlorure de vinyle (PVC) ou produit similaire, dont les extrémités, prises dans la masse de chaque panneau 1, 2 sont travaillées à chaud en forme d'étoile dont les branches 11 permettent un bon ancrage dans le béton, ce qui assure la résistance à l'éclatement pouvant être occasionné par la poussée du béton lors des coulages à la pompe. Des tubes 12 traversant les deux panneaux pourront avantageusement être prévus aux angles supérieurs, de façon à permettre le passage de serrejoints. Les dimensions des éléments modulaires de coffrage pour des applications telles que construction de piscines seront avantageusement voisines de 1 mètre de large et de 1,20 mètre de hauteur pour le panneau externe 1 et de 1 mètre de hauteur pour le panneau interne 2, ces dimensions étant dans tous les cas déterminées pour que le poids des éléments de coffrage soit inférieur à cent kg, de manière à pouvoir être manipulés sans difficultés par deux ouvriers. Les coffrages selon l'invention auront préférentiellement une épaisseur totale de vingt centimètres, ce qui représente une valeur très courante pour la construction de murs, mais les éléments préfabriqués pourront bien sûr être réalisés pour n'importe quelle épaisseur de mur. Il n'y a pas de limitation de hauteur, et pour la construction d'habitation, les coffrages auront avantageusement la hauteur d'un étage. En outre, des éléments de coffrage spéciaux pourront être prévus, par exemple des éléments d'angle, des panneaux de forme libre (figure 10) ou coulés avec réservations d'appareillage (filtration, skimmer, refoulement, projecteur), des éléments cylindriques (escaliers de piscine), etc. Ces éléments pourront être livrés avec une ou deux faces revêtues de carrelage ou d'une autre finition lors de la fabrication. La mise en oeuvre du système est très simple et ne demande qu'un minimum de temps et de matériel sur le chantier tout en assurant une qualité et une finition parfaites. Les éléments modulaires de coffrage peuvent être remplis par du béton classique, sans support de coffrage sur le chantier. Après mise en place des éléments modulaires, pose du chaînage inférieur 13 (ceinture basse) et des armatures de liaison 8 avec le radier, puis des armatures de piliers 14 et des chaînages supérieurs 15 (ceinture haute) (figure 8), ainsi que des pièces de scellement de fixation de la margelle dans le cas d'une piscine, l'armature du panneau proprement dit étant obtenu par des filants verticaux disposés tous les vingt centimètres environ. On procède alors au coulage simultané en continu et au vibrage du béton des murs et du radier ou du plancher. Il ne reste plus qu'à procéder au coulage éventuel de la margelle, à la pose des accessoires, et aux finitions (inutiles si les éléments modulaires ont reçu un carrelage à la fabrication). I1 n'y a pas de démontage de coffrage à prévoir, ni de pose d'enduit. Le procédé permet en outre d'éviter les coffrages d'arasé et les supports intermédiaires classiques. Dans certains cas, on pourra utiliser des éléments modulaires pourvus de raidisseurs verticaux 4 et un raidisseur horizontal délimitant une cavité centrale qui de préférence sera remplie de gravier de type grain de riz grâce à un trou de remplissage 16 prévu à cet effet dans le raidisseur horizontal 5. Les murs ainsi réalisés présentent la particularité remarquable d'être constitués d'une triple couche de béton vibré. Ils présentent une grande solidité due à la solidarisation des murs et du radier, une excellente finition, une très bonne résistance aux chocs, à l'eau et aux agressions, ainsi qu'une résistance thermique permettant, dans le cas de bâtiments, de réduire sensiblement les frais d'isolation. Signalons enfin que, grâce aux propriétés du béton léger utilisé pour les panneaux 1, 2, il est très facile d'enfoncer des clous ou des vis dans ces murs, sans risquer de dégradations. Le positionnement des divers éléments constitutifs donne à l'objet de l'invention un maximum d'effets utiles qui n'avaient pas été, à ce jour, obtenus par des dispositifs similaires. REVENDICATIONS 10. Élément préfabriqué de coffrage pour la réalisation de murs en béton coulé, destiné à la réalisation de parois verticales dans les domaines du bâtiment et des travaux publics, pouvant s'appliquer à tous les types de constructions en béton et en particulier à la réalisation de bassins ou d'ouvrages similaires tels piscines de toutes formes et de toutes dimensions, constitué de deux panneaux parallèles solidarisés en béton allégé destinés à être intégrés à la construction, caractérisé en ce qu'il est dépourvu de toute armature métallique et en ce que les deux panneaux (1, 2) sont solidarisés au moyen d'entretoises (3) tubulaires en matière plastique, le panneau externe (1) comportant à sa partie inférieure un pied (6) formé d'un panneau perpendiculaire d'une largeur correspondant sensiblement à l'épaisseur du mur et d'une longueur légèrement inférieure à la largeur des panneaux de manière à permettre le passage entre deux modules de broches verticales destinées à solidariser deux éléments de coffrage superposés, le panneau interne (2), de plus faible hauteur, étant suspendu par lesdites entretoises de manière à dégager à la partie basse de l'élément modulaire un espace permettant la mise en place des chaînages horizontaux inférieurs et le passage des armatures (8) de radier ou de plancher, ainsi que l'écoulement du béton pour permettre le coulage simultané des parties verticales et horizontales. 20. Elément préfabriqué de coffrage selon la revendication 1, se caractérisant par le fait que le matériau constitutif des panneaux (1, 2) et du pied (6) est un béton allégé renforcé par des fibres non métalliques. 30. Elément préfabriqué de coffrage selon la revendication 2, se caractérisant par le fait que le matériau constitutif des panneaux (1, 2) et du pied (6) est constitué de billes de polystyrène expansé enrobées d'un adjuvant spécifique, de sable de mer lavé à granulométrie réduite, de ciment de prise de mer dosé à 450 kg par m3 et d'une armature de fibres de verre à haut module pour béton. 40. Elément préfabriqué de coffrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que les entretoises (3) sont constituées de tubes en polychlorure de vinyle (PVC) ou matériau similaire, dont les extrémités, prises dans la masse de chaque panneau (1, 2) sont travaillées à chaud en forme d'étoile de manière à permettre un bon ancrage dans le béton. 5 . Elément préfabriqué de coffrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il est fabriqué par retournement double face et coulage par immersion, le béton des deux panneaux (1, 2) étant vibré sur toute leur surface de manière à présenter deux faces absolument lisses, permettant l'application directe, sans enduit, de peinture, de carrelage, de papiers peints ou de tapisseries murales. 60. Elément préfabriqué de coffrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'il comporte des raidisseurs verticaux (4) et un raidisseur horizontal (5), constitués de plaques réalisées dans le même matériau que celui des panneaux (1, 2), et délimitant une cavité centrale pouvant être remplie de gravier de type grain de riz grâce à un trou de remplissage (16) prévu à cet effet dans le raidisseur horizontal (5). 70. Elément préfabriqué de coffrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que le panneau interne (2) a une épaisseur de 1,8 cm et le panneau externe (1) une épaisseur voisine de 3 cm. 80. Elément préfabriqué de coffrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que des plaques de polystyrène expansé (9) de 1 cm d'épaisseur sont disposées au coulage côté face intérieure du panneau externe (1) de manière à diminuer l'épaisseur de celui-ci en ménageant entre elles et sur le pourtour des nervures (10) assurant une rigidité suffisante. 90. Elément préfabriqué de coffrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait que ses dimensions sont déterminées pour que son poids soit inférieur à cent kg, de manière à pouvoir être manipulés sans difficultés par deux ouvriers. 100. Elément préfabriqué de coffrage selon l'une quelconque des revendications précédentes, se caractérisant par le fait qu'ils sont fabriqués avec des réservations destinées à des appareillages.