Brevet FR2796328A1 — publié le 20010119

PROCEDE DE FABRICATION ET MOULE POUR LA FABRICATION DE BALUSTRES ET ANALOGUES La présente invention concerne un procédé de fabrication de balustres et d'autres éléments décoratifs tels que notamment des mains courantes, socles, pilastres, utilisés dans la construction d'ensembles immobiliers, L'invention concerne en outre un nouveau type de moule pour fabriquer des balustres ou analogues en utilisant le procédé, ainsi que les éléments de construction ainsi obtenus. Par la suite, on se référera de façon générique à des balustres , étant entendu que l'invention s'applique également à d'autres formes et à d'autres éléments de construction. On connaît déjà dans l'état actuel de la technique, des procédés de fabrication de balustres utilisant des techniques de moulage. Selon un premier procédé connu, on coule une matière à mouler dans un moule qui est en général en au moins deux parties, dans lequel on pose une armature en fer. La matière à mouler est notamment du plâtre ou du béton, mélangé avec des fibres synthétiques plus ou moins longues, de quelques millimètres à quelques dizaines de millimètres, destinées à améliorer les caractéristiques mécaniques du matériau, le tout étant éventuellement accompagné de résine ou de plastifiants naturels ou chimiques, De façon connue, le temps de prise et de solidification du matériau du balustre dépend des caractéristiques du mélange. En général, il faut attendre environ 24 heures avant de pouvoir démouler le balustre. Ce temps peut également être réduit quelque peu, à condition d'incorporer dans le mélange des additifs accélérateurs de prise, mais ceux-ci augmentent le prix de fabrication du balustre et peuvent avoir une influence négative sur sa tenue mécanique à long terme. Lorsqu'on utilise un mélange classique à base d'agrégats tels que du sable ou gravier, et de liants tels que du ciment ou de la chaux, mais sans agents de prise rapide, le démoulage est différé d'environ vingt-quatre heures par rapport à la coulée. Ce temps de cycle de fabrication est caractéristique d'un procédé qui est somme toute resté assez artisanal, avec les inconvénients qui en découlent. Ainsi, cette technique connue oblige, pour augmenter la cadence de production, à investir beaucoup plus en matériel et en moules, puisque les moules sont immobilisés pendant environ 24 heures, avant qu'il devienne possible de démouler la balustre. Il en résulte des coûts de fabrication des balustres élevés, liés à la manière relativement artisanale de production en faible quantité par unité de temps. Par ailleurs, dans les deux cas de figure ci-dessus, c'est- à-dire avec ou sans agents accélérateurs de prise, on procède à une coulée directe dans le moule préalablement assemblé, qui est la méthode la plus simple, puisqu'elle consiste à verser un matériau de tirage assez liquide, comme la pierre reconstituée ou autres agrégats mélangés à des liants, directement " à la vue " dans un moule ouvert, par une ouverture appelée tige de coulée, On obtient de cette façon un tirage plein et massif, L'inconvénient majeur de ce type de tirage est la possibilité de formation de bulles d'air formées lors de la coulée, I1 est donc nécessaire de vibrer le moule verticalement et horizontalement, D'autres inconvénients de ces procédés connus résident dans la fragilité des tirages lors de leur transport ou de leur mise en oeuvre sur le chantier. Par ailleurs, les tirages obtenus par les procédés connus présentent de façon systématique une trace de couture provenant de la jonction imparfaite des pièces du moule, Il est quasiment impossible, et en tout cas non économique, d'enlever à postériori la légère bavure ou couture issue du procédé de fabrication du balustre. De plus, on constate qu'avec les types de moulage connus, il est le plus souvent nécessaire d'utiliser des agents de démoulage, ce qui augmente le coflt des matériaux utilisés et peut aussi influencer négativement la tenue des tirages dans le temps. L'invention a par conséquent pour but de proposer un procédé de moulage et un moule pour balustre d'un type nouveau, permettant de résoudre l'ensemble des inconvénients précités. En particulier, le procédé selon l'invention se propose de réduire le temps de fabrication des balustres tout en limitant le montant de l'investissement dans les moules, et de faciliter le transport des balustres terminés et leur mise en oeuvre sur les chantiers. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication suffisamment simple pour pouvoir être mis en oeuvre par le simple particulier, à partir de constituants de base permettant de fabriquer des balustres chez lui. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication de balustres susceptible d'améliorer leur aspect esthétique en supprimant les joints apparents ou les coutures de moulage, et en permettant l'obtention de balustres très lisses. Un autre but de l'invention est de proposer un procédé de fabrication de balustres permettant d'éviter la nécessité de vibrer les balustres pendant leur fabrication, tout en évitant la formation de bulles d'air. Bien entendu, l'invention se propose d'obtenir un procédé de fabrication permettant d'obtenir des balustres ayant des caractéristiques de tenue mécanique et de tenue dans le temps au moins équivalentes à celles issues des procédés de fabrication connus. A cet effet, selon un premier aspect, l'invention concerne un moule destiné à la fabrication d'éléments de construction, tels que des balustres, caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe destinée à recevoir la matière à mouler, ladite enveloppe étant à usage unique et susceptible d'être jetée après le démoulage du balustre. De préférence, ladite enveloppe est un récipient d'un seul tenant. Elle comporte un fond, une paroi et une ouverture pour la coulée directe de la matière de moulage, ainsi que des moyens aptes à obtenir un démoulage sans couture de moulage. Avantageusement, le moule comporte au moins une zone affaiblie de rupture programmée, de façon à permettre un démoulage par rupture de la zone affaiblie. Selon un mode de réalisation, ladite zone affaiblie forme une languette délimitée sur au moins un côté longitudinal par des zones de rupture programmée, de sorte qu'une force d'arrachement exercée au voisinage de la languette provoque l'ouverture du moule à des fins de démoulage. Selon un autre mode de réalisation, ladite zone affaiblie comporte un fil intégré dans l'épaisseur de la paroi du moule, qu'il suffit de tirer pour déchirer la paroi du moule. De préférence, ladite enveloppe est en matière thermoplastique ou thermodurcissable d'épaisseur comprise entre quelques dizièmes de millimètre et deux millimètres, Par exemple, ladite enveloppe est en polypropylène. L'invention concerne également un ensemble de composants destinés à la fabrication de balustres, caractérisé en ce qu'il comporte: une pluralité, notamment quatre, moules de balustre, un moule de socle et un moule de main courante, ainsi qu'un conditionnement contenant un mélange de matériau pour balustre, prêt à l'emploi, l'ensemble étant apte à permettre la réalisation par le simple particulier, des opérations de coulée des balustres, socle et main courante, et leur démoulage. L'invention concerne en outre un procédé de fabrication d'éléments de construction, tels que des balustres, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - On réalise un moule d'un seul tenant comportant un fond, une paroi, une ouverture de coulée, et une zone de rupture programmée permettant l'ouverture du moule ; - on verse dans ladite ouverture une matière de moulage pour balustre, composée notamment d'agrégats, d'un liant, et d'eau ; - on laisse le moule rempli en l'état jusqu'à la prise et au durcissement de la matière de moulage ; - on rompt la zone de rupture programmée pour enlever le moule et libérer le balustre, avant, pendant ou après sa mise en oeuvre, L'invention concerne également un élément de construction, notamment de type balustre à usage dans l'industrie du bâtiment, obtenu à l'aide d'un moule ou d'un procédé tels que définis ci dessus, mm. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif, et aux dessins ci-annexés, dans lesquels - la Figure 1 représente un ensemble d'éléments de construction tels que des balustres, fabriqués en conformité avec l'état de la technique; - la Figure 2 représente le balustre de la figure 1, entouré des éléments du moule selon l'état de la technique, qui ont servi à sa fabrication ; - la Figure 3 représente en perspective un nouveau type de moule pour balustre selon l'invention ; On se réfère à la Figure 1. On a représenté dans cette figure des éléments de construction habituellement utilisés dans la construction de bâtiments, tels que notamment des balustres 1, socle 2 supportant les balustres 1, et main courante 3 posée sur les balustres, l'ensemble formant un garde-corps. A l'extrémité d'une certaine longueur de garde-corps à balustres, on pose généralement un pilier 9. On utilise aussi dans le domaine de la construction, des pilastres ou piliers 5. L'ensemble de ces éléments connus en tant que tels, tous appelés balustres dans la présente invention à des fins de simplification, peut dorénavant être fabriqué à l'aide de moules et du procédé de fabrication selon l'invention. On se réfère à la figure 2. On a représenté dans cette figure, un balustre 1 selon la figure 1, après démoulage, entouré de part et d'autre des éléments du moule qui a servi à sa fabrication. Le moule 6 se compose de deux éléments 6a et 6b qui forment deux demi-coquilles qui sont assemblées avant le moulage afin de délimiter dans la cavité ainsi formée, la forme finale du balustre. Afin de faciliter l'assemblage du moule 6, les deux demi-coquilles 6a, 6b, comportent typiquement des ergots de positionnement 7 mâles et femelles, qui en coopérant permettent de retrouver à chaque usage du moule exactement la même forme intérieure. Les deux demi-coquilles 6a, 6b sont en général en métal, ou de préférence en une matière synthétique et rigide, peu susceptible à l'usure par abrasion, tel que du polyester. Pour fabriquer un balustre avec ce moule classique, on assemble les deux demi-coquilles 6a, 6b avec des brides ou serre- joints (non représentés), on fixe l'ensemble du moule sur un support, et on verse le mélange d'agrégats, de liant et d'eau dans le moule à travers son ouverture supérieure. Comme ceci engendre des bulles d'air dans le mélange, on est obligé de vibrer le moule et son contenu, par déplacements verticaux et/ou horizontaux, ou par chocs, ce qui demande une manutention assez pénible et prend un certain temps. Lorsqu'on estime que le mélange dans le moule est homogène et sans bulles d'air, on laisse le moule au repos pour favoriser la prise et le durcissement du balustre 1, ce qui prend en général environ 24 heures. Puis on fabrique d'autres balustres, selon le même procédé, avec un nouveau moule à chaque fois. I1 est clair que la cadence de fabrication est limitée, entre autres, pas le nombre de moules 6 disponibles, Au bout d'un temps suffisant, de l'ordre de 24 heures, on démoule les balustres, ce qui demande une certaine délicatesse. Les balustres sont alors prêts pour leur transport vers un chantier et leur mise en oeuvre. I1 faut noter qu'à partir de leur démoulage, les balustres ne sont plus protégés, et il est fréquent que des balustres soient endommagés pendant leur transport ou leur pose. On se réfère maintenant à la figure 3. On y a représenté un nouveau type de moule pour balustre. Selon l'invention, ce moule 8 est jetable, utilisable une seule fois. I1 est de préférence d'un seul tenant, I1 comporte un fond 9, une paroi latérale 10 et un orifice de coulée 11, et son enveloppe délimite à l'intérieur une cavité qui a la forme du balustre à fabriquer. De façon avantageuse, pour que le balustre puisse être aisément démoulé, le moule 8 comporte, au moins dans sa paroi latérale 10, une ou plusieurs zones à rupture programmée 12, de sorte qu'il soit possible de casser ou déchirer l'enveloppe lorsque le balustre a durci. Selon un premier mode de réalisation, la zone à rupture programmée 12 peut prendre la forme d'une ou plusieurs lignes de fragilisation sensiblement longitudinales, composées de micro- coupures ou micro-perforations réalisées dans la paroi 10 du moule, représentées en trait interrompu sur la figure 3. Il est à noter que pour éviter toute dégradation de l'aspect du balustre 1 démoulé, les micro-coupures ou micro-perforations ne sont pas traversantes, de sorte que la face interne du moule 8 au droit de la zone fragilisée reste parfaitement lisse. Cela rend possible la fabrication d'un balustre entièrement lisse, dépourvu de couture de moulage, Selon un autre mode de réalisation, la zone à rupture programmée peut prendre la forme d'un fil métallique ou autre (non représenté), incorporé dans l'épaisseur de la paroi 10 du moule, et qu'il suffit de tirer pour provoquer une déchirure locale du moule 8. Afin de faciliter le démoulage, on peut prévoir que le moule 8 comporte ainsi plusieurs zones de rupture programmée 12 longitudinales, séparées par des bandes saines 13 formant des languettes plus ou moins larges, de sorte qu'il suffise de déchirer les zones fragiles 12 et d'écarter les bandes saines ou languettes 13 pour démouler le balustre. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention se fait alors comme suit: - on réalise un moule 8 d'un seul tenant comportant un fond 9, une paroi 10, une ouverture de coulée 11, et au moins une zone de rupture programmée 12 permettant l'ouverture du moule ; - on verse dans ladite ouverture de coulée 11 un matériau de moulage à base d'agrégats et de liants ; - on laisse le moule rempli en l'état jusqu'à la prise et au durcissement de la matière de moulage ; on rompt la zone de rupture programmée 12 pour enlever le moule 8 et libérer le balustre, avant, pendant ou après sa mise en oeuvre. I1 est à noter que si l'usage du balustre le justifie, on peut l'armer on glissant dans le moule rempli, avant la prise, un fer de type TOR, d'un diamètre de 6 à 8 millimètres, Ce fer est de préférence traité contre la rouille pour optimiser la durée du balustre dans le temps, mais pas nécessairement, I1 est à noter par ailleurs que pour améliorer le remplissage du moule 8 et limiter la formation de bulles d'air, il est préférable de remplir le moule à l'aide d'une pompe dont l'embout d'injection est glissé jusqu'au fond du moule. Bien entendu, le moule 8 lui-même peut être fabriqué séparément, par des spécialistes de la fabrication de récipients, cette technique étant analogue à la fabrication de bouteilles. Le moule 8 est alors notamment en matière thermoplastique ou thermodurcissable, de préférence recyclable et sans danger pour l'environnement. Son épaisseur, compte tenu de la rigidité du matériau retenu, sera de préférence de quelques dizièmes de millimètre à deux millimètres. Pour fabriquer un moule 8, les thermoplastiques utilisés sont soumis à l'action de la chaleur et du cisaillement, ils passent à une phase pâteuse ou une fusion. Puis on extrude la matière dans une filière afin de former un profilé cylindrique. Afin de former un récipient, on referme les deux demi-moules d'un moule de fabrication, autour du profilé cylindrique, puis on insuffle de l'air dans le moule de fabrication de façon à plaquer les parois de la matière thermoplastique sur les parois du moule de fabrication, et on obtient alors une pièce moulée en forme de récipient ou moule 8 pour la fabrication d'un balustre 1. De façon générale, des procédés de fabrication de récipients par extrusion, soufflage ou autres, pourront aisément être adaptés aux contraintes spécifiques de fabrication de moules 8 selon l'invention. On observe que contrairement aux procédés de fabrication connus, comme le moule 8 est jetable et reproduit la forme définitive du balustre, à l'épaisseur du moule près, il devient pratique de transporter les balustres, voire de les monter, alors que les moules sont encore en place, ce qui permet de protéger les balustres jusqu'au dernier moment, facilite le travail du maçon et assure un aspect impeccable au garde-corps ainsi réalisé, Le moule et le procédé de fabrication de balustres tels que décrits ci-dessus permettent de satisfaire les buts visés par l'invention, et en permettent en particulier de fabriquer des balustres et autres éléments de construction plus facilement, plus rapidement à un moindre coùt et avec une meilleure qualité esthétique. REVENDICATIONS 1. Moule (8) destiné à la fabrication d'éléments de construction, tels que des balustres (1) , caractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe destinée à recevoir la matière à mouler, ladite enveloppe étant à usage unique et susceptible d'être jetée après le démoulage du balustre (1). 2. Moule (8) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite enveloppe est un récipient d'un seul tenant. 3. Moule (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite enveloppe comporte un fond (9), une paroi latérale (10) et une ouverture (11) pour la coulée directe de la matière de moulage, ainsi que des moyens (12) aptes à obtenir un démoulage sans couture de moulage. 4. Moule (8) selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte dans sa paroi latérale (10), au moins une zone affaiblie de rupture programmée (12), de façon à permettre un démoulage par rupture de la zone affaiblie (12). 5. Moule (8) selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdite zone affaiblie (12) forme une languette (13) délimitée sur au moins un côté longitudinal par des zones de rupture programmée (12), de sorte qu'une force d'arrachement exercée au voisinage de la languette (13) provoque l'ouverture du moule (8) à des fins de démoulage. 6. Moule (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite enveloppe est en matière thermoplastique ou thermodurcissable d'épaisseur comprise entre quelques diziémes de millimètre et deux millimètres. 7. Moule (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite enveloppe est en polypropylène. 8. Ensemble de composants destinés à la fabrication de balustres, caractérisé en ce qu'il comporte: une pluralité, notamment quatre, moules (8) selon l'une des revendications précédentes, un moule de socle et un moule de main courante, ainsi qu'un conditionnement de mélange de matériau pour balustre, prêt à l'emploi, l'ensemble étant apte à permettre la réalisation par le simple particulier, des opérations de coulée des balustres, du socle et de la main courante, et leur démoulage. 9. Procédé de fabrication d'éléments de construction, tels que des balustres (1), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - On réalise un moule (8) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 ; - on verse dans ladite ouverture de coulée (11) une matière de moulage pour balustre, composée notamment d'agrégats, de liants, et d'eau ; - on laisse le moule (8) rempli en l'état jusqu'à la prise et au durcissement de la matière de moulage; - on rompt la zone de rupture programmée (12) pour enlever le moule et libérer le balustre (1), avant, pendant ou après sa mise en oeuvre. 10. Elément de construction, notamment de type balustre (1) à usage dans l'industrie du bâtiment, caractérisé en ce qu'il est obtenu à l'aide d'un moule (8) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.