Brevet FR2797609A1 — publié le 20010223

La présente invention concerne un ensemble de construction comprenant au moins un élément longitudinal en bois, et plus particuliere- ment un élément dans lequel est ménagé un évidement. De tout temps le bois a été utilisé et façonné par les hommes pour des applications diverses, et en particulier pour la construction. Sa résistance mécanique, ses propriétés thermiques et la facilité avec laquelle on peut le travailler en font toujours un matériau de choix, maigre le développement des matériaux de substitution que l'on a pu élaborer jusqu'à présent. Dans la construction, le bois est largement utilisé, notamment pour des applications intérieures, dans les charpentes, les huisseries ou les menuiseries, mais il est également transformé pour des applications extérieures du type portails, barrières ou habitat. Cependant, le bois est un matériau vivant qui tout comme une éponge s'assèche ou se gorge d'eau en fonction de la teneur en eau de son environnement. Ces variations de teneur en eau d'un élément en bois ont pour conséquence la déformation et les variations dimensionnelles de l'élément. En effet lorsqu'un élément en bois sèche, il se rétrécit et les parties de surface se contractent plus rapidement que les parties de coeur, produisant des tensions internes aptes à le déformer. Dans les applications intérieures, les variations d'hygrométrie sont plus faibles malgré les variations climatiques, de sorte que les éléments en bois utilisés ont une stabilité dimensionnelle compatible avec les applications auxquelles ils sont destinés. En général, le bois est séché naturellement ou artificiellement, façonné, puis inséré dans une construction ou une partie de construction. Dans les applications extérieures, du type habitat ou abris de jardin par exemple, le bois est directement soumis aux aléas climatiques, et les déformations induites peuvent provoquer des altérations de la construction. Pour pallier cet inconvénient, la présente invention propose un ensemble de construction comprenant au moins un élément longitudinal en bois dans lequel est ménagé un évidement axial et se caractérisant par le fait que ledit élément longitudinal comprend au moins une rainure rectiligne ménagée dans sa paroi externe parallèlement à l'axe dudit élément longitudinal, ladite rainure étant apte à recevoir des éléments par coulissement ou par emboîtement, que ledit élément longitudinal est imprégné de substances aptes à le préserver des insectes et champignons, et que ledit évidement axial représente au plus vingt pour cent, en volume, dudit élément longitudinal, pour permettre la diffusion uniforme desdites substances et pour le séchage uniforme dudit élément. On comprend que le fait d'évider une partie significative du centre d'un élément en bois diminue les possibilités de tensions internes entre surface et le cceur de l'élément. De plus, l'air ambiant, contenant plus moins de vapeur d'eau, peut circuler dans l'évidement de sorte que le taux d'humidité est quasiment uniforme à tout moment dans ledit élément longitudinal. De ce fait, les tensions internes n'apparaissent plus, ou sont fortement limitées et l'élément longitudinal dans la paroi externe duquel ménagée au mois une rainure ne se déforme pas. En conséquence, cours du temps, les éléments de construction demeurent engagés dans ladite rainure sans détérioration de la construction. Avantageusement, le plan de symétrie de ladite rainure contient l'axe dudit élément longitudinal. Ainsi, les éléments qui viennent s'engager dans la rainure ont également un plan de symétrie contenant l'axe dudit élément longitudinal, et cette disposition permet d'assurer une stabilité optimale de l'élément de construction. Pour assurer également une bonne liaison, préférentiellement ladite rainure présente une section transversale rectangulaire dans laquelle des éléments parallélépipédiques rectangles peuvent coulisser ou s'emboîter. On comprend qu'un élément parallélépipédique rectangle est maintenu de façon optimale lorsqu'il est engagé dans une rainure ayant une forme complémentaire et des dimensions similaires. De façon avantageuse, l'évidement axial de forme cylindrique et il représente entre cinq et quinze pour cent, en volume, dudit élément longitudinal. On comprend que pour des raisons pratiques, l'évidement axial est cylindrique. II est en effet possible de percer un orifice cylindrique au coeur d'un élément longitudinal, au moyen d'une mèche suffisamment longue. Les dimensions optimales d'un tel évidement, comprises entre cinq et quinze pour cent en volume, correspondent à élément longitudinal dont la section et l'évidement sont constants. A l'intérieur de ces limites ledit élément longitudinal conserve ses propriétés mecaniques. De manière préférentielle, ledit élément longitudinal comporte une section transversale carrée et au moins une de ses faces comporte ladite rainure rectiligne. En effet, il est plus aisé mettre en ceuvre des éléments parallélépipédiques que des éléments cylindriques. Un autre but de l'invention, est de proposer un procédé de fabrication d'un élément longitudinal en bois, caractérisant en ce qu'il comprend les étapes suivantes - on perce un orifice au centre dudit élement, dans toute sa longueur, - on creuse la paroi externe dudit élément parallèlement à son axe de façon à constituer au moins une rainure, - on place ledit élément longitudinal dans un autoclave, - on fait le vide dans l'autoclave, et, - on injecte, dans l'autoclave, un solvant contenant des substances aptes à préserver ledit élément des insectes et des champignons, par quoi ledit solvant entraîne lesdites substances dans ledit élément. Du fait de l'évidement, on comprend que le solvant diffuse dans le bois, à la fois à partir de la paroi externe de l'élément longitudinal et à partir du centre dudit élément, conduisant à une meilleure imprégnation du solvant. II va de soi que l'action du vide, permettant d'enlever l'air contenu dans le bois, a une efficacité plus grande grâce à l'évidement axial. Avantageusement, ledit élément est soumis à l'action du vide pendant une durée sensiblement égale à soixante minutes, et à l'action du solvant contenant lesdites substances pendant sensiblement la même durée. Ces deux étapes sont séquentielles, mais l'autoclave n'est pas ouvert entre les deux, de manière à éviter que le bois ne réabsorbe de l'air. Pour aboutir à une diffusion optimale du solvant au coeur du bois préférentiellement ledit élément est soumis à l'action du solvant contenant lesdites substances sous une pression sensiblement égale à 14 bars quoi lesdites substances diffusent uniformément dans ledit élément longitudinal. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à lecture de la description faite ci-après, à titre indicatif mais non limitatif, référence aux dessins annexés sur lesquels - la Figure 1 est une vue partielle en perspective d'un premier mode de réalisation de l'ensemble de construction comportant un élément longitudinal cylindrique ; - la Figure 2 est vue partielle de dessus de l'ensemble de construction selon le premier mode de réalisation ; - la Figure 3 est une vue partielle en coupe verticale de l'élément longitudinal selon la ligne 111-11I de la Figure 2; - la Figure 4 est une vue partielle en perspective d'un deuxième mode de réalisation de l'ensemble de construction comportant un élément longitudinal à section carrée ; - la Figure 5 est une vue partielle de dessus de l'ensemble de construction selon le deuxième mode de réalisation. En se référent tout d'abord à la Figure 1, on décrira un premier mode de réalisation d'un ensemble de construction, dans lequel un élément longitudinal en bois a une structure générale cylindrique. L'ensemble comporte un élément longitudinal 2 cylindrique, et un élément parallélépipédique 3 transversal. L'élément longitudinal est disposé verticalement, et il est généralement fixé au sol pour constituer un poteau. La longueur et le diamètre d'un tel poteau sont déterminés par la nature de la construction. Dans le cas d'une utilisation pour la construction d'abris de jardin, les poteaux ont une longueur de 2,5 mètres environ et un diamètre D de 0,1 mètre. Toutes les essences de bois peuvent être utilisées pour l'élément longitudinal 2. Cependant, le pin sylvestre est préféré. Un évidement 4 est réalisé au centre de l'élément longitudinal 2, selon un axe A. Cet évidement 4 a une section constante sur toute la longueur du poteau et, dans le cadre de l'application ci-dessus mentionnée, le diamètre .d de la section est compris entre 0 et 0,03 mètre. Les dimensions de l'évidement 4, au regard des dimensions du poteau 2, sont suffisantes pour assurer l'homogénéité de la teneur eau dans ledit poteau 2. En conséquence, les tensions internes, résultant des concentrations différentielles en eau dans la masse du poteau 2 n'apparaissent pas, et ce dernier ne se déforme pas. Par ailleurs, le diamètre d de l'évidement 4 est suffisamment faible pour conserver la résistance mécanique du poteau 2. Une rainure rectiligne 6 est ménagée dans la paroi externe de l'élément longitudinal 2. Cette rainure 6 a généralement une section transversale rectangulaire et s'étend sur toute la longueur du poteau à tout le moins sur la partie non fixée dans le sol. Sa largeur L est comprise entre 0,025 et 0,035 mètre et sa profondeur p est comprise entre 0,015 et 0,025 mètre. Dans cette rainure, un élément de construction transversal 3 vient s'engager selon la flèche E. Cet élément applique sur le poteau une certaine force, à laquelle le poteau résistera plus facilement si elle est dirigée vers l'axe A. En conséquence il est préférable que le plan de symétrie P de la rainure 6 contienne l'axe A. L'élément transversal 3 est généralement parallélépipédique, de sorte que son extrémité coopère avec la rainure 6, pour s'engager parfaitement dans celle-ci. Comme représenté en Figure 2, l'épaisseur _e de l'élément transversal 3 est sensiblement égale à la largeur L de la rainure 6. Ainsi, l'élément transversal 3 peut être engagé dans la rainure 6. Dans le cas où l'élément transversal est en bois, il est souhaitable de prévoir une épaisseur _e sensiblement inférieure à la largeur L de la rainure pour prévenir les effets d'une hygrométrie élevée. En effet, une telle hygrométrie provoquerait l'augmentation de l'épaisseur de l'élément transversal et ferait apparaître des contraintes sur les parois de la rainure si l'épaisseur e_ de l'élément transversal 3 était trop proche de la largeur L de la rainure 6. Dans un cas favorable, l'élément transversal est coincé dans la rainure et ne peut plus être désengagé ; dans un cas moins favorable, il y a détérioration de la rainure ou éclatement du poteau 2. En faisant référence à la Figure 2, on prévoit dans certaines applications une deuxième rainure 10 dans la paroi externe du poteau 2, diamétralement opposée à la rainure 6. Les dimensions et la forme de cette rainure 10 sont identiques à la précédente et ont les memes fonctions. Ainsi un élément transversal du type référencé 3 peut être engagé de la même façon. Dans les applications du type abris de jardin, les cloisons sont montées au moyen d'une pluralité d'éléments longitudinaux et d'éléments transversaux. Afin de réaliser une cloison, les poteaux sont alignés fixés au sol verticalement de manière à ce que les rainures de deux poteaux consécutifs soient en regard l'une de l'autre. Ainsi, les éléments transversaux parallélépipédiques sont insérés entre deux poteaux par glissement dans les deux rainures. En se référant à la Figure 3, on comprend que l'extrémité de l'élément transversal 3 est insérée à l'extrémité du poteau 2 dans la rainure 6, selon la flèche F, puis glissée jusqu'en bas du poteau. Simultanément, la deuxième extrémité (non représentée) de l'élément transversal est glissée dans la rainure en regard d'un premier poteau voisin. Ainsi, une première partie de cloison est constituée en insérant autant d'éléments transversaux que nécessaire pour obtenir la hauteur de cloison voulue. Bien évidemment le nombre d'éléments transversaux nécessaires est déterminé par leurs largeurs. Des éléments transversaux (non représentés) dont une extremité est engagée dans la rainure 10 diamétralement opposée à la rainure 6 du poteau 2 et dont la deuxième extrémité est simultanément engagée dans la rainure en regard (non représentée) d'un deuxième poteau voisin, constituent une deuxième partie de cloison. De cette manière, il est possible de réaliser des cloisons aussi longues qu'on le souhaite en utilisant un nombre approprié de poteaux. En se référant maintenant aux Figures 4 et 5 on décrira un second mode de réalisation de l'ensemble de construction dans lequel l'élément longitudinal a une section carrée. Les caractéristiques essentielles dudit élément ne diffèrent de celles de l'élément du premier mode de réalisation. Ledit élément 2' constitue un poteau de section droite, carrée ou rectangulaire, dont le côté C' a une dimension d'environ 0,1 mètre, et dans lequel est ménagé un évidement 4' ayant un diamètre d' égal à d_. En revanche, le poteau comporte quatre faces dans lesquelles sont creusées des rainures 6', 10', 12', 14'. Ces rainures ont également des dimensions (L', p') analogues aux dimensions (L, p) des rainures de l'élément du premier mode de réalisation. L'intérêt d'une telle configuration est de pouvoir engager dans le poteau quatre extrémités de cloison perpendiculaires entre elles. Cette disposition permet de bâtir des pièces séparées dans un abri de jardin. Pour constructions plus importantes du type habitat, on prévoit des éléments longitudinaux de plus grandes dimensions. Notamment, on prévoit un poteau comportant une section de 0,14 mètre sur 0, mètre, au centre duquel percé un orifice d'un diamètre de 0,06 mètre ; les rainures ont une largeur L', de 0,035 mètre et une profondeur de 0,025 mètre. Pour les éléments longitudinaux situés dans coins de la construction, seulement deux rainures dans deux faces contiguës sont réalisées, et pour les cloisons en "T" trois rainures sont réalisées. Selon un autre aspect, la présente invention concerne un procédé de fabrication d'un élément longitudinal tel que décrit précédemment. En général, le bois utilisé pour fabriquer de tels éléments est séché, et présente un taux d'humidité d'environ 15%. II est ensuite débité en éléments longitudinaux que l'on rabote et dans lesquels perce un trou central creuse des rainures. Ces éléments sont ensuite placés dans un autoclave dont la fermeture est hermétique. Dans un premier temps, au moyen d'une pompe à vide, on fait le vide dans l'autoclave. Cette première opération permet d'extraire le maximum d'air présent dans le bois afin qu'il obstrue pas l'imprégnation du solvant, ce en quoi consiste la deuxième opération. Le vide est maintenu dans l'autoclave pendant une durée équivalente à environ 60 minutes. Après avoir isolé la pompe à vide de l'autoclave, on injecte un solvant contenant des fongicides et des insecticides. Des insecticides spécifiques sont additionnés pour combattre les termites. En général, le solvant est constitué exclusivement d'eau. Pour accroître la pénétration du solvant dans le bois, l'autoclave est mis sous pression à une valeur d'environ 14 bars pendant une durée supérieure à 60 minutes. Ce protocole opératoire est suffisant pour assurer une diffusion optimale des fongicides et des insecticides dans le bois. Après ces opérations, les éléments longitudinaux sont extraits de l'autoclave et séchés, puisque leur teneur en eau s'est accrue avec le traitement. Très rapidement ils retrouvent un taux d'humidité de l'ordre de 15% sans qu'il y ait de déformation des éléments. Les éléments longitudinaux obtenus conformément au procédé ci- dessus décrit sont parfaitement adaptés aux ensembles de construction. REVENDICATIONS 1. Ensemble de construction comprenant au moins un élément longitudinal (2) en bois dans lequel est ménagé un évidement (4) axial, caractérisé en ce que ledit élément longitudinal (2) comprend au moins une rainure rectiligne (6) ménagée dans sa paroi externe parallèlement à l'axe (A) dudit élément longitudinal, ladite rainure (6) étant apte à recevoir des eléments (3) par coulissement ou par emboîtement, en ce que ledit élément longitudinal (2) est imprégné de substances aptes à préserver des insectes et des champignons, et en ce que ledit évidement (4) axial représente au plus vingt pour cent, en volume, dudit élément longitudinal (2), pour permettre la diffusion uniforme desdites substances et pour le séchage uniforme dudit élément (2). 2. Ensemble de construction en bois selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plan de symétrie (P) de ladite rainure contient l'axe dudit élément longitudinal (2). 3. Ensemble de construction en bois selon la revendication 1, caracterisé en ce que ladite rainure (6) présente une section transversale rectangulaire dans laquelle des éléments parallélépipediques (3) rectangles peuvent coulisser ou s'emboîter. 4. Ensemble de construction en bois selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit évidement axial est de forme cylindrique et en ce qu'il représente entre cinq et quinze pour cent, en volume, dudit élément longitudinal (2). 5. Ensemble de construction en bois selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit élément longitudinal (2) comporte une section transversale carrée et en ce qu'au moins une de ses faces comporte ladite rainure rectiligne (6'). 6. Procédé de fabrication d'un élément longitudinal en bois, caractérisé en ce qu'il comprend les etapes suivantes - on perce un orifice au centre dudit élément , dans toute sa longueur, - on creuse la paroi externe dudit élément parallèlement à son axe de façon à constituer au moins une rainure, - on place ledit élément longitudinal dans un autoclave, - on fait le vide dans l'autoclave, et, - on injecte, dans l'autoclave un solvant contenant des substances aptes à préserver ledit élément des insectes et des champignons, par quoi ledit solvant entraîne lesdites substances dans ledit élément. 7. Procédé de fabrication d'un élément longitudinal en bois selon la revendication 6, caractérisé en ce ledit élément est soumis à l'action du vide pendant une durée sensiblement égale à soixante minutes, et à l'action du solvant contenant lesdites substances pendant sensiblement la même durée. 8. Procédé de fabrication élément longitudinal en bois selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce que ledit élément est soumis à l'action du solvant contenant lesdites substances sous une pression sensiblement égale à 14 bars par quoi lesdites substances diffusent uniformément dans ledit élément longitudinal.