Brevet FR2835269A1 — publié le 20030801

Elément de mur et procédé de fabrication d'un tel élément de mur La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un élément de mur, plus particulièrement destiné aux habitations, en particulier aux habitations du type maisons individuelles à deux ou trois étages. Elle concerne également un élément de mur. Les murs des constructions conventionnelles sont généralement réalisés par l'élévation d'une structure en parpaings, revêtue sur sa face orientée vers l'intérieur de l'habitation par une couche d'isolant puis de plâtre et/ou d'enduit. La face de la structure orientée vers l'environnement extérieur est, de manière courante, recouverte par un ravalement, qui peut être projeté, taloché,... Il est bien reconnu que la manipulation de parpaings constitue une tâche lourde et difficile pour le maçon. On connaît également des murs réalisés à partir de plaques de béton, ces plaques pouvant être préfabriquées ou coulées sur le chantier. De telles plaques sont ensuite revêtues sur leurs faces opposées respectives par des revêtements classiques, des couches d'isolant et de finition intérieure d'une part, et une couche de ravalement d'autre part. La manutention des plaques de béton, qu'elles soient préfabriquées ou réalisées sur place, par exemple par coulage de béton entre deux éléments de coffrage, nécessite l'intervention de moyens de construction lourds, comme de grues. Il arrive que l'accès des grues sur les chantiers de construction ne soit quelquefois pas très aisé, voire impraticable. On constate également que pour l'élaboration d'un mur du type de ceux mentionnés ci-dessus, plusieurs corps de métier sont appelés à intervenir successivement, tout d'abord le maçon, puis le plâtrier, et enfin un spécialiste du ravalement. L'intervention de deux, voire trois corps de métier distincts, n'est pas sans incidence sur la coordination entre les différentes équipes intervenant sur les chantiers et sur la durée de tels chantiers. La présente invention a pour but de pallier les inconvénients précités et donc de proposer un procédé de fabrication sur place d'un élément de mur comprenant son ravalement extérieur, sa structure porteuse résistante et son revêtement intérieur et, le cas échéant, ayant des caractéristiques isolantes, lequel procédé devant minimiser le nombre d'interventions de corps de métier différents,'tel qu'un seul individu soit en mesure de réaliser-cet élément de mur, sans utiliser de grue ou de matériel lourd similaire. La présente invention concerne donc un procédé de fabrication d'un élément de mur comprenant deux faces, l'une dite intérieure, l'autre dite extérieure. Selon l'invention, ce procédé comprend les étapes successives suivantes de : a)-mise en place d'au moins un élément de coffrage du côté extérieur, b)-projection, sur l'élément de coffrage, d'une couche décorative destinée à constituer le revêtement de la face extérieure de l'élément de mur, c)-projection, sur la surface intérieure de la couche décorative, d'au moins une première couche de béton, d)-mise en place, sur la surface intérieure de la première couche de béton, d'au moins une couche de finition destinée à constituer le revêtement de la face intérieure de l'élément de mur, e)-retrait de l'élément de coffrage. Ainsi, par application successive des étape a) à d), un seul individu est en mesure d'élever, directement sur le chantier de construction, un élément de mur dont la hauteur et la longueur sont déterminées par les dimensions de l'élément de coffrage. Un tel élément de coffrage, et en conséquence l'élément du mur, présente une surface d'au moins 1 m2, avec une hauteur minimale de 50 cm et une longueur minimale de 1 m. De préférence, la hauteur et la longueur de l'élément de mur sont respectivement comprises entre 1 m et 3 m et entre 1,50 m et 4. Par conséquent, par répétitions des dites mêmes étapes a) à d), il est possible d'élever des murs dont les dimensions, aussi bien en hauteur, qu'en longueur ou en profondeur, sont spécifiquement adaptées aux exigences du client. Il est en effet possible de faire varier les paramètres de longueur et de hauteur du mur par un choix astucieux du dimensionnement de l'élément de coffrage, que l'on déplace par glissement d'un élément de mur terminé à l'élément de mur suivant adjacent, et qui est un des éléments essentiels de la présente invention. Rien n'interdit toutefois d'envisager un dimensionnement de l'élément de coffrage pour le faire correspondre au dimensionnement recherché d'un mur complet. En outre, on peut faire varier l'épaisseur du mur en faisant varier l'épaisseur de toutes ou partie des couches décorative, de béton et de finition. De plus, après retrait de l'élément de coffrage, on obtient directement une surface extérieure ayant tout décor souhaité, éventuellement avec empreintes dans le cas où la surface intérieure de cet élément de coffrage destinée à recevoir une la couche décoratrice est munie d'empreintes. Ce procédé permet donc immédiatement un tel décor, tandis que dans les techniques de construction utilisant des parpaings-seules à ne pas utiliser de moyens de manutention comme pour les éléments préfabriqués-, le décor de la surface extérieure ne peut être que réalisé à la main, après montage de la structure en parpaings, ce qui nécessite plus de temps et ne permet pas d'obtenir des formes trop compliquées ou à motifs réguliers répétitifs. De préférence, après l'étape de projection d'au moins une première couche de béton [étape c)] et préalablement à l'étape de mise en place d'au moins une couche de finition [étape d)], on réalise en outre au moins les deux étapes successives suivantes de : Cl) - réalisation d'une couche d'isolation sous la forme d'éléments d'isolation adjacents et espacés les uns des autres, c2) -projection de béton entre les éléments d'isolation et sur ces derniers pour constituer une seconde couche de béton. La combinaison de ces deux étapes complémentaires avec les étapes a) à d) précédentes permet d'obtenir des murs qui présentent non seulement les avantages mentionnés précédemment, mais qui sont en outre dotés de caractéristiques isolantes. De tels murs présentent l'avantage d'avoir des épaisseurs plus faibles que celles des structures de mur connues, pour des propriétés de résistance et d'isolation équivalentes. A titre indicatif, les parpaings, qui sont de petits éléments de mur de 49 cm de longueur et de 19 cm, éventuellement 24 cm, de hauteur, ont de façon très répandue une épaisseur de 20 cm. Aussi, un mur ayant une structure interne en parpaings, cette structure étant revêtue sur sa première face par une couche de ravalement, et sur sa seconde face par des couches d'isolation, de plâtre puis de finition (enduit et peinture) présente en général une épaisseur de l'ordre de 30 cm, voire plus et notamment 33 cm, en fonction des normes de constructions applicables, au regard du type d'habitations, de leur lieu d'élévation,... Un mur selon l'invention comprenant des couches de ravalement, de plâtre et de finition, comparables aussi bien en termes de compositions ou d'épaisseurs aux couches du mur comprenant des parpaings ci-dessus, présente quant à lui une épaisseur de l'ordre de 20 cm pour une même résistance et une même capacité d'isolation. Une réduction proche de 40 % de l'épaisseur totale des murs est ainsi possible, la couche d'isolation étant prises en sandwich entre les couches de structure porteuse. Une telle réduction de l'épaisseur du mur permet au final d'obtenir une surface habitable au sol plus importante, pour un périmètre extérieur de mur, au niveau du ravalement, qui est identique. Ainsi, pour une construction de 100 m2 au sol, un gain de surface habitable de l'ordre de 5 m2 est atteint. La présente invention concerne également un élément de mur, qui peut être obtenu selon le procédé de fabrication mentionné ci-dessus. Cet élément de mur, qui a deux faces, l'une dite intérieure, l'autre dite extérieure, comprend les couches successives suivantes de matériaux, ces couches étant énumérées à partir de la face extérieure vers la face intérieure de l'élément de mur : a)-une couche décorative dont la surface extérieure correspondant à la face extérieure de l'élément de mur, b)-au moins une première couche continue de béton solidaire de la surface intérieure de la couche décorative, c)-au moins une couche d'isolation solidaire de la première couche de béton, la couche d'isolation étant sous la forme d'éléments d'isolation adjacents et espacés les uns des autres, ces espaces étant comblés par du béton, d)-au moins une seconde couche continue de béton solidaire de la couche d'isolation, e)-au moins une couche de finition solidaire de la dernière couche de béton, ladite couche de finition étant destinée à constituer le revêtement de la face intérieure de l'élément de mur. De préférence, l'élément de mur comprend en outre, entre les couches d) et e) : di) au moins une couche d'isolation solidaire de la seconde couche de béton, d2) au moins une troisième couche de béton solidaire de la couche d'isolation dal). D'autres particularités et avantages de l'invention résulteront de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique en coupe verticale d'une première variante de réalisation d'un élément de mur conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue schématique en coupe verticale d'une seconde variante de réalisation d'un élément de mur conforme à l'invention ; - la figure 3 est une vue schématique en coupe horizontale de la seconde variante de réalisation représentée à la figure 2. Les éléments communs à l'ensemble des figures 1 et 2 sont repérés par des références numériques identiques. Sur la figure 1, on a représenté schématiquement un élément de mur 1 conforme à un premier mode de fabrication. Dans cette première réalisation, on a mis en place, sur un support 2 sensiblement horizontal, un élément de coffrage 3. Pour maintenir verticalement cet élément de coffrage 3, on peut procéder à l'installation préalable d'un échafaudage (non représenté) sur lequel repose l'élément de coffrage 3. Toute autre moyen, couramment utilisé pour maintenir ou fixer l'élément de coffrage 3 dans la position recherchée, peut être utilisé, en particulier un système de tirant-poussant (non représenté). Cet élément de coffrage 3 est disposé de telle sorte que sa surface intérieure 4 corresponde à la surface extérieure de l'élément de mur 1. On projette ensuite, sur l'élément de coffrage 3, une couche décorative 5 destinée à constituer le revêtement de la face extérieure de l'élément de mur 1. La surface intérieure 4 de l'élément de coffrage 3 destinée à recevoir la couche décorative 5 peut être lisse mais peut également présenter au moins une empreinte. De telles empreintes peuvent représenter, par exemple, des moulures ou des reliefs donnant à la surface extérieure de l'élément de mur 1, l'apparence de la pierre, de la brique ou autre. L'effet précédent peut être renforcé par l'emploi d'une matière colorée pour la couche décorative 5. On peut ainsi imaginer l'application d'une matière de couche décorative 5 d'une première couleur dans une partie des empreintes de la surface intérieure 4 de l'élément de coffrage 3, puis la projection d'une matière de couche décorative 5 d'une seconde nuance au niveau des autres empreintes pour former une surface extérieure de l'élément de mur 1 bicolore. On peut ainsi envisager l'emploi de plus de deux matières colorées de teinte différente, pour obtenir des effets de coloration variés. La couche décorative 5 peut être à base de mortier suffisamment fin pour être projeté au moyen d'une machine à projeter. La couche décorative 5 a de préférence une épaisseur supérieure ou égale à 10 mm. On projette ensuite, sur la surface intérieure de la couche décorative 5, au moins une première couche de béton 6. De préférence, le béton qui est projeté possède une granulométrie de l'ordre de 8 mm, mais rien n'interdit d'employer une granulométrie plus importante. Le choix de la granulométrie est fonction des performances de la machine à projeter employée. L'épaisseur de la couche de béton 6 est déterminée en fonction de la finalité retenue pour la structure formée d'éléments de mur 1 selon l'invention. En tout état de cause, les bétons susceptibles d'être utilisés dans le cadre de la présente invention doivent impérativement répondre aux exigences légales en matière de construction. On peut notamment utiliser un béton dosé à 350 kg de ciment par m3 d'agrégats. Pour un mur d'enceinte du type clôture, une épaisseur de l'ordre de 50 mm est, par exemple, satisfaisante. Pour un mur de soutènement, une épaisseur plus importante, de l'ordre de 300 à 400 mm est en général requise. Puis, sur la surface intérieure de la première couche de béton 6, on met en place au moins une couche de finition 7 destinée à constituer le revêtement de la face intérieure de l'élément de mur 1. On procède ensuite au retrait de l'élément de coffrage 3. Dans le cas où la couche de finition 7 est un mortier, éventuellement coloré, et par exemple de composition similaire à celle de la couche décorative 5, on obtient ainsi, par la mise en place d'éléments de mur 1 successifs, un mur d'enceinte présentant un ravalement de part et d'autre de ses faces dites intérieure et extérieure. Dans une version avantageuse de l'invention, on réalise un mur de fondation ou porteur destiné à une habitation. La réalisation d'un tel élément de mur 20 est schématisée aux figures 2 et 3. Comme précédemment, on projette sur l'élément de coffrage 3, maintenu sensiblement verticalement, la couche décorative 5, puis sur la surface intérieure de ladite couche décorative 5, on projette au moins une première couche de béton 6. Après cette étape de projection de la première couche de béton 6, et préalablement à l'étape de mise en place d'au moins une couche de finition 7, on réalise en outre au moins les deux étapes successives suivantes : - on réalise, contre la première couche de béton 6, au moins une couche d'isolation 8 sous la forme d'éléments d'isolation 9 adjacents et espacés les uns des autres, puis - on projette du béton entre les éléments d'isolation 9 et sur ces derniers pour constituer une seconde couche de béton 10. Lors de cette seconde projection de béton, on commence par remplir minutieusement tous les espaces 14 laissés entre les éléments d'isolation 9 adjacents, puis, après comblement de l'ensemble de ces espaces 14, on réalise la seconde couche de béton 10, par dessus les surfaces des éléments d'isolation 9. Les espaces 14 comblés par le béton forment une entretoise solidaire des première et seconde couches de béton 6 et 10, permettant d'obtenir une structure porteuse à la fois résistante et dotée d'une isolation thermique. Un compromis intéressant pour ces propriétés d'isolation et de résistance de la structure est notamment atteint lorsque l'on dispose, par exemple, des éléments d'isolation 9 ayant une largeur comprise entre 12 et 20 cm, les espaces 14 entre ces éléments d'isolation 9 présentant quant à eux une largueur comprise entre 1,5 et 3 cm. En outre, le fait d'insérer les éléments d'isolation 9 dans la structure en béton formée par les première et seconde couches de béton 6 et 10 et les entretoises reliant ces deux couches 6,10 permet de minimiser l'épaisseur totale de l'élément de mur, comparativement à la pratique actuelle consistant à disposer la couche d'isolation sur les parpaings. Dans une version avantageuse de l'invention, et dans le but d'optimiser les caractéristiques de résistance et d'isolation, on réalise les deux étapes précédentes, à savoir les étapes de réalisation d'une nouvelle couche d'isolation et d'une nouvelle couche de béton, au moins une deuxième fois. Comme illustré sur les figures 2 et 3, par le renouvellement de ces étapes, on obtient une seconde couche d'isolation 11 sous la forme d'éléments d'isolation 12 adjacents et espacés les uns des autres, les espaces 15 libre entre ces éléments d'isolation 12 étant comblés par du béton et ces éléments d'isolation 12 étant eux-mêmes recouverts puis une troisième couche de béton 13. Il est précisé que chaque couche d'isolation 8,11 est réalisée contre la couche de béton immédiatement précédente, en l'espèce, les première et seconde couches de béton 6,10 respectivement. Dans une version préférée de l'invention, les éléments d'isolation 9,12 de chacune des deux couches d'isolation successives 8,11 sont disposés en quinconce les uns par rapport aux autres. Dans une telle configuration, on minimise les déperditions thermiques, améliorant de facto l'isolation thermique de murs fabriqués partir de tels éléments de mur 20. Sur la surface intérieure de la troisième couche de béton 13, on réalise enfin la mise en place d'au moins une couche de finition 7, puis on procède au retrait de l'élément de coffrage 3 pour obtenir l'élément de mur 20. Il est bien entendu que l'on peut mettre en oeuvre toute méthode visant à assurer la planéité de l'une au moins de toutes les couches appliquées ou projetées lors du procédé de fabrication du présent élément de mur, qu'il s'agisse de la couche décorative 5, des couches de béton 6,10, 13 et/ou de la (les) couche (s) de finition 7. On peut ainsi utiliser un système de règles à cornière. A titre d'exemple, la couche de finition 7 peut être réalisée par l'application de plâtre puis d'enduit, éventuellement recouvert d'une couche de peinture. Chaque couche de béton 6,10, 13 est réalisée en béton de granulométrie comprise entre le micron et 8 mm. L'épaisseur globale des trois couches de béton 6,10, 13 représente 5 cm. Les éléments d'isolation 9,12 comprennent des blocs de matériau isolant sensiblement parallélépipédiques. On peut ainsi utiliser des plaques de polystyrène que l'on positionne contre la surface de la couche de béton encore frais, ce qui assure le maintien par collage de la plaque sur le béton tout en permettant un positionnement aisé de celle-ci par rapport aux plaques adjacentes, et notamment le réglage des espaces 14,15 entre elles. On peut par exemple choisir des plaques de l'ordre de 7 cm d'épaisseur, espacées de 2 cm les unes des autres. On peut donc obtenir un élément de mur 20 doté d'une épaisseur totale de 20 cm, sachant qu'un mur conventionnel réalisé avec des parpaings (20 cm de largeur) recouvert d'une part par une couche d'isolant classiquement de 10 cm et d'un panneau de plâtre du type "Placoplâtre@"de 1 cm, l'ensemble nécessitant un collage représentant 0,5 cm, et d'autre part par une couche décorative de 1,5 cm, présente une épaisseur globale de 33 cm. Dans les deux cas, la couche de finition 7 n'a pas été prise en compte dans les calculs d'épaisseur de mur. L'avantage relatif à la diminution de l'épaisseur totale du mur est ici encore plus marqué que dans le cas où il n'y a qu'une seule couche d'isolation. En outre, dans un parpaing de 20 cm d'épaisseur, la structure porteuse, dans le plan parallèle au mur, ne représente que 4,5 cm alors qu'elle représente 5 cm si l'on se réfère aux trois couches de béton 6,10, 13 constitutives de l'élément de mur 20 selon l'invention. Les éléments d'isolation peuvent être également réalisés de la manière suivante : on dispose des éléments de coffrage glissants (non représentés) contre la première couche de béton 6, puis on projette du béton entre et sur ces éléments de coffrage glissants de manière à réaliser la seconde couche de béton 10. Les élément de coffrage glissants sont couramment constitués par une tôle en inox pliée. Lorsque le béton a légèrement durci, on procède au retrait de ces éléments de coffrage, les volumes alors libérés constituant les éléments d'isolation 9. Dans une telle configuration, ces éléments d'isolation, formés par des creux, constituent une réelle économie de matière. Avantageusement, et dans le but de renforcer l'ensemble de la structure de l'élément de mur 20, on peut disposer au moins un treillis métallique préalablement à la projection d'au moins une des première et/ou seconde couches de béton, parallèlement au plan de l'élément de mur. Ainsi, comme représenté sur les figures 2 et 3, un premier treillis métallique 16 a été disposé préalablement à l'étape de projection de la première couche de béton 6 ; un second treillis 17 a été disposé préalablement à l'étape de projection de la troisième couche de béton 13. Ces deux treillis ont été positionnées de manière à être entièrement"noyés"dans les couches de béton 6,13, pour"armer"le béton de façon optimale. Le treillis métallique est de préférence galvanisé. L'ensemble des épaisseurs indiquées ci-dessus n'est donnés qu'à titre indicatif et sont bien évidemment susceptibles d'être modifiées en fonction des calculs de l'architecte et/ou du thermicien ainsi que des besoins exprimés par les clients. Il est également envisageable d'adapter le présente procédé à la construction d'immeubles ou pour créer un étage supplémentaire à une habitation du type maison ou immeuble. Dans cette dernière application, les moyens à mettre en oeuvre sont à adapter REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'un élément de mur comprenant deux faces, l'une dite intérieure, l'autre dite extérieure, ledit procédé comprenant les étapes successives suivantes de : a)-mise en place d'au moins un élément de coffrage du côté extérieur, b)-projection, sur l'élément de coffrage, d'une couche décorative destinée à constituer le revêtement de la face extérieure de l'élément de mur, c)-projection, sur la surface intérieure de la couche décorative, d'au moins une première couche de béton, d)-mise en place, sur la surface intérieure de la première couche de béton, d'au moins une couche de finition destinée à constituer le revêtement de la face intérieure de l'élément de mur, e)-retrait de l'élément de coffrage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après l'étape c) et préalablement à l'étape d) on réalise en outre, au moins les deux étapes successives suivantes de : Cl) - réalisation contre la première couche de béton d'au moins une couche d'isolation sous la forme d'éléments d'isolation adjacents et espacés les uns des autres, Cz)-projection de béton entre les éléments d'isolation et sur ces derniers pour constituer une seconde couche de béton. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'on réalise les étapes Ci) et c) au moins une deuxième fois, chaque couche d'isolation étant réalisée contre la couche de béton immédiatement précédente. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que les éléments d'isolation de chacune de deux couches d'isolation successives sont disposés en quinconce les uns par rapport aux autres. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les éléments d'isolation comprennent des blocs de matériau isolant sensiblement parallélépipédiques. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'on dispose des éléments de coffrage glissants contre la première couche de béton, puis on projette du béton entre et sur ces éléments de coffrage glissants, et enfin on retire ces derniers, les volumes alors libérés constituant les éléments d'isolation. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on dispose au moins un treillis métallique préalablement à la projection d'au moins une des première et/ou seconde couches de béton, parallèlement au plan de l'élément de mur. . 1 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la surface intérieure de l'élément de coffrage destinée à recevoir la couche décorative présente au moins une empreinte. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que chaque couche de béton est réalisée en béton de granulométrie comprise entre le micron et 8 mm. 10. Elément de mur fabriqué par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11. Elément de mur ayant deux faces, l'une dite intérieure, l'autre dite extérieure et comprenant les couches suivantes de matériaux, ces couches étant énumérées à partir de la face extérieure vers la face intérieure de l'élément de mur : a)-une couche décorative dont la surface extérieure correspondant à la face extérieure de l'élément de mur, b)-au moins une première couche continue de béton solidaire de la surface intérieure de la couche décorative, c)-au moins une couche d'isolation solidaire de la première couche de béton, la couche d'isolation étant sous la forme d'éléments d'isolation adjacents et espacés les uns des autres, ces espaces étant comblés par du béton, d)-au moins une seconde couche continue de béton solidaire de la couche d'isolation, e)-au moins une couche de finition solidaire de la dernière couche de béton, ladite couche de finition étant destinée à constituer le revêtement de la face intérieure de l'élément de mur. 12. Elément de mur selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre, entre les couches d) et e) : di) au moins une couche d'isolation solidaire de la seconde couche de béton, d2) au moins une troisième couche de béton solidaire de la couche d'isolation di). 13. Elément de mur selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que les éléments d'isolation de chacune des deux couches d'isolation successives sont disposés en quinconce les uns par rapport aux autres. 14. Elément de mur selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que les éléments d'isolation comprennent des blocs de matériau isolant sensiblement parallélépipédiques. 15. Elément de mur selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que la surface extérieure de la couche décorative présente au moins une empreinte.