Brevet FR2800108A1 — publié le 20010427

Procédé de fabrication de parois et cellules de bâtiments et les parois et cellules de bâtiment obtenues par sa mise en oeuvre. La présente invention concerne un procédé de fabrication de parois de batiments et de cellules préfabriquées de bâtiments telles que salles de bain, salles d'eau ou cuisines, par exemple. Elle vise également les cellules de batiments obtenues par la mise en oeuvre de ce procédé. II est connu de réaliser des cloisons préfabriquées en matière plastique pour salles de bain (FR-2.017.737 A) entièrement pourvues l'équipement auxiliaire pour le raccordement et le maintien en position appareils et accessoires sanitaires, Ces cloisons sont constituées par panneaux- sandwich constitués d'une âme en polyuréthanne expansé disposée entre deux parements faits de résine polyester armée, chacun de ces parements, étant façonné de manière à porter tant les appareils sanitaires que divers organes accessoires nécessaires à l'équipement d'une salle de bain. Selon le document susmentionné, la cloison préfabriquée est constituée unique panneau inférieur pourvu des appareils et équipements sanitaires et deux panneaux supérieurs adossés dont la fonction est de permettre d'ajuster hauteur de ladite cloison pour la faire correspondre à la hauteur de l'étage auquel elle doit être incorporée. Une telle cloison a notamment pour inconvénients - de nécessiter la mise en oeuvre d'un procédé de fabrication relativement complexe conduisant à utiliser un matériel de moulage coûteux; - de se présenter sous forme d'un élément lourd et volumineux, créant des problèmes de stockage, de transport, de manutention et de montage; - d'être préfabriquée avec une dimension prédéterminée dans le sens horizontal, correspondant à un espace disponible précis pour son installation, de sorte qu'elle présente un grave défaut d'inaptabïlité à des espaces variés ; - de comporter des bords latéraux conformés spécialement et agencés pour sa fixation aux structures latérales fixes de la cellule de bâtiment au moyen de hourdages de maçonnerie, excluant tout autre procédé d'ancrage. Un objet du procédé de fabrication de parois de bâtiment et des parois de bâtiments obtenues par la mise en oeuvre de ce procédé est de remédier aux inconvénients susmentionnés des parois du genre de celle qui est décrite dans le document FR-2.017.737 A. On connait aussi des ensembles sanitaires modulaires constitués par des cellules préfabriquées pourvues d'équipements et/ou appareils divers (FR 2.692.305 FR 2.735.674 A), notamment pour la réalisation de cabines sanitaires ou salles de bain. Selon le document FR 2.692.305, est connue une cellule de bâtiment du type "prête à l'emploi" destinée à constituer une unité de construction telle que cabine sanitaire, bloc cuisine, placard, etc. Cette cellule de bâtiment obtenue par moulage est constituée de parois latérales et d'un plafond réalisés en un matériau composite comprenant une âme de béton allégé et au moins une peau de finition interne en résine de polyester ou autre résine thermodurcissable. Les inconvénients d'une telle cellule de bâtiment préfabriquée sont notamment - qu'elle est relativement lourde malgré l'utilisation de béton allégé ; - qu'elle est obtenue par moulage dans un moule, l'obtention de cellules dimensions ou conformations différentes étant, de ce fait, sinon impossible, moins relativement compliquée, avec un seul moule, de sorte que ce type cellules de bâtiment uniformes ne convient pas à la construction de maisons individuelles d'habitation pour lesquelles l'uniformisation n'est jamais souhaitee par les acquéreurs ou les propriétaires ; - qu'elle n'est pas achevée si l'on considère que la coque moulée est livrée sans son plancher, de sorte qu'elle ne bénéficie pas de tous les avantages d'une cellule préfabriquée en atelier. Le document FR 2.735.674 A décrit un ensemble sanitaire modulaire type salle de bain, cet ensemble étant constitué de modules préfabriqués différentes formes et dimensions dont certains incluent un appareil sanitaire, ces modules réalisés en polyester renforcé de fibres de verre, revêtu d'un gel coat, étant assemblés en usine, de sorte à obtenir un espace de bain et d'eau tridimensionnel directement transportable sur le chantier et intégrable au batiment en cours de construction. Les cellules de bâtiments décrites dans ce document ont notamment pour inconvénients - de nécessiter l'utilisation de plusieurs moules pour la réalisation de leurs différents composants modulaires verticaux et horizontaux dont les conformations variées soulèvent en outre des problèmes particuliers d'assemblage; - de présenter une mauvaise isolation thermique et phonique; - de comporter une épaisseur réduite ne permettant pas l'exécution de saignées ou passages permettant de placer les tuyauteries et les câbles électriques à l'intérieur des parois de leurs parties modulaires. Un autre objet de l'invention est de remédier aux inconvénients des cellules bâtiment du genre de celles qui sont décrites dans les documents 2.692.305 A et FR 2.735.674 A. Selon l'invention, les buts ci-dessus sont atteints grâce à un procède suivant lequel des panneaux sandwich comprenant une âme de matière plastique expansée rigide disposée entre deux parements rigides constitués couches de mortier de résine renforcé, sont accolés bord à bord assemblés par collage de leurs chants adjacents, de manière à obtenir une paroi rigide constituée de deux ou plus de deux panneaux, on recouvre ensuite au moins les zones de la face externe desdits panneaux s'étendant de part et d'autre du plan de jonction de ces derniers, d'une résine adhésive renforcée ou ciment-colle qui, après durcissement, constitue à la fois une bande ou couche rigide de renfort et un moyen complémentaire d'assemblage desdits panneaux, et on pose, au moins sur la surface interne de la paroi, une couche ou matériau de revêtement qui, dans le cas d'une paroi destinée à la réalisation murs ou cloisons de salle d'eau, de toilettes ou d'une cuisine, consiste en un carrelage. Ce procédé permet d'exécuter des parois légères et résistantes présentant une bonne isolation thermique et phonique. II peut être mis en oeuvre commodement par des équipes d'exécutants réduites à deux personnes, sans utilisation de machines ou matériels lourds. Il permet une implantation facile des tuyauteries ou câbles électriques dans des saignées ou passages réalisés aisément au moyen d'un outillage léger, ainsi que l'installation des appareils ou accessoires destinés à l'équipement des pièces. Le développement de ce procédé permet la préfabrication en atelier de cellules bâtiment partiellement ou entièrement pourvues, en fonction de leur destination, des appareils et équipements adéquats, de telles cellules étant prêtes à etre intégrées dans la structure des bâtiments ou constructions. Dans cette application, les cellules de bâtiment selon l'invention ont notamment pour avantages d'être légères tout en étant très solides, de pouvoir être manutentionnées avec des appareils de manutention légers, de permettre, après mise en place, l'installation commode d'équipements complémentaires souhaités par les utilisateurs. buts, caractéristiques et avantages ci-dessus et d'autres encore, ressortiront mieux de la description qui suit et des dessins annexés dans lesquels figure 1 est une vue en plan et à caractère schématique, illustrant le montage de deux parois perpendiculaires, au moyen de panneaux-sandwich montres avant assemblage. La figure 2 est une vue semblable représentant les panneaux-sandwich après une première opération de jonction. La figure 3 est une vue analogue à la figure 2 et montrant les panneaux- sandwich après une deuxième opération d'assemblage et pose d'un revêtement sur la face interne des parois. La figure 4 est une vue de détail, en plan et à plus grande échelle, de la figure 3. La figure 5 est une vue en perspective illustrant la jonction de deux panneaux-sandwich, selon le procédé de l'invention. La figure 6 est une vue en perspective d'une cabine exécutée par la mise en oeuvre de ce procédé. La figure 7 est une vue en perspective illustrant le procédé d'assemblage de panneaux-sandwich pour le montage du plancher et de deux murs perpendiculaires d'une cellule de bâtiment. La figure 8 est une vue analogue illustrant la jonction de deux murs perpendiculaires munis de leur revêtement intérieur à un plancher carrelé et la fixation du plafond sur lesdits murs. Les figures 9 et 10 sont des vues en perspective montrant la fixation de certains équipements sur les murs réalisés et l'exécution de réservations dans lesdits murs. La figure 11 est une vue d'un cadre vertical de renforcement et de suspension destiné à etre fixé autour de l'une des extrémités d'une cellule. La figure 12 est vue en perspective d'un ensemble de cadres verticaux constitué de deux cadres de renforcement et de suspension destinés à équiper deux extrémités opposées de la cellule, et d'un troisième cadre de renforcement appelé à être fixé autour la partie médiane de ladite cellule. La figure 13 est vue en perspective montrant une cellule de bâtiment réalisée selon l'invention. On se réfère auxdits dessins pour décrire un exemple avantageux, mais nullement limitatif, de mise en oeuvre du procédé de fabrication de parois et cellules de bâtiment et de réalisation des parois et cellules de bâtiment obtenues par procédé. Selon une première disposition caractéristique de l'invention, des panneaux-sandwich 1A, 1B, I C, 1D, .... sont accolés bord à bord et assemblés par collage de leurs chants adjacents la, lb, l c, l d, ..., au moyen d'une colle appropriée, on recouvre au moins les zones de jonction des faces externes desdits panneaux, d'une bande ou couche 2 de renfort et d'assemblage complémentaire, et on pose au moins sur la surface interne de la paroi résultant de l'assemblage desdits panneaux, une couche ou matériau revêtement 4. Pour la réalisation des parois et cellules de bâtiments selon l'invention, utilise des panneaux-sandwich comprenant une âme de matière plastique expansée rigide ou mousse isolante rigide 5, disposée entre deux parements rigides 6a, 6b. L'âme de mousse dure 5 est, par exemple, exécutée polystyrène expansé, tandis que les parements 6a, 6b sont réalisés en mortier résine armé de fibres de verre ou autres fibres ou types de renfort, de tels panneaux ayant, par exemple, une épaisseur de l'ordre de 50 mm à 80 mm, cette épaisseur pouvant être plus ou moins importante pour répondre aux souhaits concepteurs ou des acheteurs. Les panneaux-sandwich 1A, 1B, 1C, 1D,..., sont fabriqués en usine aux dimensions souhaitables ou découpés sur les chantiers ou dans les ateliers montage des cellules de bâtiment, en fonction des besoins. On observe que tels panneaux peuvent être facilement découpés au moyen d'un outil portable qu' scie circulaire. panneaux 1 A, 1 B, 1 C, 1 D, ..., présentent des surfaces de chant plane la, 1 l c, l d, .... Ces surfaces de chant sont enduites de colle et les panneaux sont ensuite accolés chant contre chant. On utilise avantageusement, pour cet assemblage, une résine adhésive thermofusible appliquée à chaud, par exemple à température de l'ordre de 130 , sur les tranches de jonction des panneaux, au moyen pistolets de projection P (figures 7 et 8) ou autres matériels appropriés après durcissement, constitue une solide bande d'assemblage 7 desdits panneaux. La résine thermofusible utilisée pour la jonction des panneaux choisie en fonction de son affinité adhésive avec les matières dans lesquelles sont exécutés l'âme et les parements desdits panneaux. On recouvre ensuite au moins les zones Z1 de la face externe des panneaux, s'etendant de part et d'autre du plan d'assemblage a-a de ces derniers, d'une résine adhésive renforcée qui, après durcissement, constitue à la fois une bande ou couche rigide de renforcement 2 et un moyen complémentaire d'assemblage desdits panneaux. Ces couches de renforcement et de liaison peuvent être avantageusement constituées par des bandes rubans tissés de fibre de verre noyés dans un mortier-colle. On recouvre enfin au moins le parement interne 6a de paroi 3 obtenue par cet assemblage de panneaux, d'une couche ou matériau revêtement 4. Avant pose du revêtement et en fonction de la destination des parois, notamment lorsque celles-ci sont appelées à constituer les murs périphériques d'un local que salle d'eau, cuisine, W.C., etc., on réalise, dans et/ou sur lesdites parois, les percements et saignées 8a, 8b, 8c, ... en prévision du passage gaines, conduites, tuyaux, chutes, câbles, etc., ainsi que, le cas échéant, réservations pour la pose des bâtis 9a, 9b, .... destinés à supporter les appareils ou éléments équipant habituellement un tel local (plan vasque, bâti W.C., tablier de bain, évier, ou autre équipement sanitaire ou autre). A titre d'exemples, la figure 8 montre l'exécution d'une saignée prévue pour le passage du câble d'une prise de courant électrique, tandis que la figure 9 représente une saignée 8b pour le passage d'un fourreau électrique et d'un boîtier électrique et une saignée 8c pour l'installation d'un tuyau d'évacuation d'eau. D'autre part, la figure 9 montre l'installation d'un bâti 9a, tandis que la figure 7 montre un autre bâti 9b, par exemple destiné recevoir une vasque sanitaire. Selon une disposition caractéristique de l'invention, bâtis 9a, 9b, ..., sont exécutés à l'aide de panneaux-sandwich de nature ou conception identique à ceux qui constituent les parois 3. Les bâtis 9a, 9b, sont fixés par collage sur les parois au moyen d'une résine adhésive. Ils sont recouverts d'une couche ou matériau de revêtement de nature identique ou non à celle qui est posée sur les parois 3. Dans le cas de parois destinées à constituer les murs périphériques et le plancher d'un local tel que salle de bain, W.C., ou cuisine, le matériau de revêtement est constitué par un carrelage posé sur une couche de résine adhésive thermofusible appliquée à chaud et de façon homogène la paroi. De manière connue en soi, la pose des carreaux de céramique autre matière, s'effectue ' l'aide de croisillons, pour une régularité parfaite des joints. On effectue enfin un jointement 10 des murs et des batis ainsi qu'un jointement des carreaux 4a et 4a' du carrelage 4 constituant respectivement le revêtement sol et les revêtements muraux, au moyen d'une résine époxy, par exemple constituée par un mortier à deux composants, à base résine époxy, de charges siliceuses calibrées et d'additifs spéciaux, applicable ' l'aide d'une spatule. On obtient un scellement des carreaux entre eux et murs et bâtis complètement homogènes. Si nécessaire, on réalise des percements sur les murs périphériques et bâtis munis leur revêtement, pour permettre la pose de prises interrupteurs électriques, de robinets ou autres dispositifs d'équipement électrique ou de plomberie. L'invention concerne également un procédé de fabrication cellules de bâtiment réalisées à l'aide de parois préfabriquées selon le procédé exposé précédemment. Suivant l'invention, les parois appelées à constituer le plancher 3A, les murs périphériques 3B et le plafond 3C du futur local, sont jointes en équerre et assemblées rigidement par collage de leurs surfaces planes en contact, au moyen d'une résine adhésive. Lors la pose du carrelage 4A sur la paroi 3A destinée constituer le plancher la cellule, une zone périphérique Z2 non carrelée est réservée autour dudit carrelage, la largeur de cette zone péhphérique correspondant l'épaisseur des parois verticales carrelées 3B. D'autre part, des zones latérales non carrelées Z3 sont également ménagées sur la face interne des parois verticales ou murs 3B, aux emplacements réservés à l'appui de la tranche et à jonction par collage d'une paroi 3B perpendiculaire (figure 8). Les parois verticales 3B sont ensuite successivement positionnées et jointes en équerre par l'intermédiaire de leurs bords verticaux. Elles sont fixées au plancher 3A et assemblées entre elles au moyen d'une résine adhésive thermofusible appliquée â chaud sur les surfaces destinées à se trouver en contact. Extérieurement, les arêtes verticales de l'enceinte ainsi réalisée sont consolidées au moyen de renforts 11 qui peuvent être avantageusement constitués par des bandes ou rubans de fibre de verre imprégnées de résine adhésive et pliées en équerre, lors de leur pose, avant durcissement. Un jointoiement des murs 3B et du plancher 3A peut être effectué au moyen d'un mastic élastomère 12, tel qu'un mastic à base de silicone. Les appareils sanitaires tels que lavabo 14, bidet 15 ou autres sont mis en place après le montage des murs 3A. Ils sont fixés à l'aide de renforts métalliques 16 et d'organes de fixation prenant la paroi 3B en sandwich, tels tiges filetées 17 et écrous 18. La paroi préfabriquée 3C appelée à constituer le plafond est ensuite posée et collée sur la tranche supérieure des parois verticales, l'assemblage étant réalisé au moyen d'une résine adhésive thermofusible. Les arêtes supérieures la cellule parallélépipédique résultant de la mise en place du plafond sont également consolidées par la pose de renforts 13 recouvrant les zones d'angle, les renforts pouvant être constitués par des bandes ou rubans de recouvrement constituées de fibre de verre imprégnées de résine adhésive, pliées en équerre, au moment de leur mise en place et avant durcissement. Selon une autre disposition caractéristique, des cadres métalliques verticaux 19 sont disposés autour de la cellule 21 résultant de l'assemblage parois constituant le plancher 3A, les murs 3B et le plafond 3C, de préférence à proximite de deux extrémités opposées de ladite cellule. Ces cadres comportent des cornières 19a, 19a', enveloppant les arêtes inférieures et supérieures respectivement, de la cellule et assemblées au moyen de fers plats 19b. L'aile horizontale des cornières supérieures des cadres 19 qui entourent les deux extrémités opposées de la cellule 21 (figure 13) est munie d'un anneau d'accrochage 20 permettant la suspension de ladite cellule à un cadre de manutention lui-même suspendu à un engin de levage tel qu' grue ou analogue. II aussi possible de disposer un ou plusieurs cadres verticaux intermédiaires 19' autour de la partie de la cellule comprise entre deux cadres extrêmes 19, si la longueur de ladite cellule rend souhaitable la présence d'une ceinture de renfort supplémentaire. Les murs et le plafond de la cellule de bâtiment parallélépipédique ainsi réalisés sont recouverts d'une membrane ou couche imperméable par exemple appliquée, à l'état fluide, au rouleau, sur les faces extérieures desdits murs et plafond. Cette membrane ou couche d'imperméabilisation , par exemple, constituée par un revêtement élastomère souple imperméabilisant à base de résines synthétiques. comprend que le procédé exposé ci-dessus permet de réaliser des cellules de bâtiment prêtes à être installées, munies des appareils et équipements habituels en fonction de leur affectation, ces cellules bâtiment préfabriquées présentant des attentes destinées à permettre leur raccordement aux differents réseaux de distribution et/ou d'évacuation de la construction. Elles peuvent être transportées sur des plates-formes de camions, et facilement mises en place au moyen de grues ou autres engins de levage. conçoit qu'il est possible de préfabriquer, en usine, aussi bien des cellules de bâtiment individualisées présentant les dimensions et les équipements souhaités par les futurs utilisateurs, que des cellules bâtiment modulaires destinées à être intégrées dans les systèmes de construction industrialisés des immeubles d'habitation collectifs. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de parois de bâtiment, caractérisé en ce des panneaux-sandwich (1A, 1B, 1C, 1D) comprenant une âme de matière plastique expansée rigide (5) prise entre deux parements rigides 6b) constitués des couches de mortier de résine renforcé, sont accoles chant contre chant et assemblés par collage de leurs chants adjacents 7b) de manière obtenir une parois rigide (3) constituée d'une pluralite de panneaux, on recouvre ensuite au moins les zones (Z1) de la face externe des panneaux, s'étendant de part et d'autre du plan d'assemblage (a de ces derniers, d'une résine adhésive renforcée (2) qui, après durcissement, constitue la fois une bande ou couche rigide de renfort et un moyen complémentaire d'assemblage desdits panneaux, et on pose, au moins sur la surface interne de la paroi ainsi consolidée, une couche ou matériau de revêtement (4). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on réalise, dans et/ou sur les parois rigides consolidées (3), avant la pose de la couche ou matériau de revêtement, les percements et saignées (8a, 8b, 8c) en prévision du passage des gaines, conduites, tuyaux ou câbles, ainsi que, le cas échéant, les réservations pour la pose des bâtis destinés à supporter les appareils ou éléments. 3. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce l'on exécute bâtis (9a, 9b) au moyen de panneaux-sandwich nature identique celle qui constituent la paroi (3) et en ce qu'ils sont fixés par collage sur ladite paroi, au moyen d'une résine adhésive. 4. Procédé de fabrication de cellules bâtiment, caractérisé en ce que des parois (3A, 3B) réalisées selon procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 3 et appelées constituer le plancher (3A), les murs périphériques (3B) et le plafond (3C) du futur local, sont jointes en équerre et assemblées rigidement par collage leurs surfaces planes en contact, au moyen d'une résine adhésive. 5. Procédé suivant la revendication caractérisé en ce que les arêtes verticales de l'enceinte résultant de l'assemblage des murs (3B) et les arêtes supérieures de la cellule parallélépipédique (21) résultant de la mise en place du plafond (3C) sur le sommet desdits murs, sont consolidées au moyen de renforts (11, 13) constitués par bandes ou rubans de fibres de verre imprégnées de résine adhésive pliées en équerre. 6. Procédé selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que des cadres métalliques verticaux (19) sont disposés autour de la cellule (21) résultant de l'assemblage des parois constituant le plancher (3A), les murs (3B) et le plafond (3C) de préférence à proximité de deux extrémités opposées de la cellule, ces cadres comportant des cornières (19a, 19a') enveloppant les arêtes inférieures et supérieures de ladite cellule et assemblées au moyen de fers plats (19b). 7. Procédé suivant la revendication caractérisé en ce que l'aile horizontale des cornières supérieures (1 cadres qui entourent les deux extrémités de la cellule (21) est munie anneau d'accrochage (20). 8. Procédé selon l'une quelconque revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les murs (3A) et le plafond (3C) la cellule (21) sont recouverts d'une membrane imperméable appliquée faces extérieures desdits murs et plafond, cette membrane étant, par exemple, constituée par un revêtement élastomère souple imperméabilisant à base de résines synthétiques. 9. Paroi de bâtiment préfabriquée caractérisée en ce elle est exécutée par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque revendications 1 à 3. 10. Cellule de bâtiment préfabriquée caractérisée en ce elle est exécutée par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque revendications 4 à 8.