Brevet FR2900173A1 — publié le 20071026

L'invention concerne le domaine des matériaux de construction et plus spécifiquement celui des éléments en béton permettant l'édification de murs par empilement des blocs les uns sur les autres. Pour l'édification des constructions il est employé la technique dite "à coller" 5 pour l'assemblage des murs jusqu'à hauteur d'un étage, donc une technique faisant appel à un joint de mortier-colle disposé entre les blocs. Une telle manière de procéder évite la pose manuelle de mortier sur chaque bloc et permet donc un gain de temps considérable pour l'édification d'un bâtiment avec une solidité de construction terminée comparable à celle d'une 10 construction traditionnelle. La technique qui emploie un joint de mortier-colle pour maintenir les blocs entre eux est plus proche de la manière traditionnelle de construction, elle utilise des blocs non rectifiés mais néanmoins calibrés pour un assemblage rapide, cette technique ne nécessite pas nécessairement la coulée de béton 15 dans la partie centrale des blocs de manière à former une ossature rigide. Si ceci s'avère nécessaire (zone sismique) il est coulé, après montage de la maçonnerie sur une hauteur d'étage, dans la partie centrale desdits blocs dans lesquels sont ménagés des ouvertures, un béton fluidifié qui se répartit dans la structure et constitue les joints verticaux entre blocs. 20 L'invention concerne une structure de bloc spécifiquement élaborée pour cette technique qui utilise un joint mince. Comme pour la technique dite "à sec" la construction est préférentiellement agencée au moyen de blocs modulaires afin de gagner du temps dans l'élaboration de la structure. 25 Lors de l'édification de la construction la stabilité du montage est assurée par le collage des joints horizontaux entre les blocs. Le temps employé pour réaliser cette pose de colle entre les blocs est assez conséquent. Un premier problème à résoudre consiste donc à employer des blocs modulaires permettant l'accélération de la pose du joint de manière à édifier plus rapidement la construction. L'emploi de blocs de dimensions standards posent toujours un problème pour l'agencement horizontal ou vertical des murs, en effet, les dimensions de la construction à réaliser ne correspondent que rarement à un multiple exact de la dimension des blocs. Les blocs doivent être par ailleurs aussi standardisés que possible de manière à s'ajuster à toutes les' configurations de murs, en longueur et en hauteur, et être faciles à fabriquer avec un prix de revient bas. Un deuxième problème à résoudre consiste donc à trouver des moyens permettant l'assemblage rapide de la construction à la bonne dimension, soit donc avec des éléments permettant d'ajuster à volonté, et précisément, la longueur et la hauteur du montage. Enfin il doit être possible de prévoir des blocs spécifiques pour la création de piliers, de fenêtres et de pourtour de planchers sans recourir à la coupe traditionnelle des éléments et à la réalisation de coffrages, soit donc disposer d'éléments modulaires adaptés pour ces différentes configurations dans la construction. L'invention a pour objectif de résoudre ces principales difficultés en proposant un bloc pouvant éventuellement disposer de performances d'isolation renforcées, et permettant la réalisation des joints verticaux entre les blocs par une coulée en une seule fois. La présente invention concerne un ensemble d'éléments calibrés en béton utilisable pour les constructions, l'ensemble d'éléments calibrés comprenant des blocs pouvant être agencés ensemble et au moins une cale, l'ensemble d'éléments est caractérisé en ce que : - les blocs empilables verticalement et horizontalement disposent de formes complémentaires portées par chaque bloc pour l'emboîtement dans ces deux directions, de deux parois et d'au moins une cloison interne au bloc formant une poutre entre les parois. Les blocs comportent au moins une paroi avec un évidement à l'extrémité latérale pour la pose de cales, - la cale est prévue avec des dimensions et des formes complémentaires à celles des extrémités latérales des parois, ladite cale étant destinée à être placée entre les blocs lors de l'empilement horizontal du mur afin d'ajuster précisément sa longueur. L'ensemble constitué par les blocs spécifiques et les cales présente l'avantage de permettre la réalisation de constructions solides, les éléments étant fermement liés entre eux au moyen d'un joint de colle dans le sens horizontal. Les cales adaptées pour s'agencer parfaitement avec les blocs permettent un ajustement précis des longueurs. L'association avec des éléments de compensation verticaux et des blocs spéciaux pour les angles, les ouvertures ou les planelles, permet de résoudre toutes les situations pouvant se rencontrer dans une construction. La fabrication des différents éléments calibrés peut s'effectuer de manière industrielle à 'un coût très bas. La standardisation de cette fabrication associée à la vitesse d'assemblage des éléments en une construction solide permet l'édification rapide et économique d'ensembles techniquement et qualitativement performants. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'à titre d'exemples non limitatifs. 4 La figure 1 est une vue en coupe d'un bloc de béton dans son épaisseur, dans un plan vertical médian selon un premier mode de réalisation. La figure 2 illustre une vue en coupe d'un élément de compensation sécable utilisable entre les rangées de blocs pour un ajustement de la construction dans un sens vertical et éventuellement horizontal. La figure 3 est une vue de dessus illustrant une rangée de blocs comprenant deux cales différentes pour l'ajustement en longueur de la rangée. La figure 4 représente deux vues différentes d'une première sorte de cale. La figure 5 représente deux vues différentes d'une deuxième sorte de cale. La figure 6 est une vue en coupe d'un bloc de béton dans son épaisseur, dans un plan vertical médian, selon un deuxième mode de réalisation. L'invention consiste en l'utilisation d'un ensemble d'éléments calibrés en béton comportant des blocs et au moins une cale permettant un ajustement dans le sens horizontal de la longueur de la construction. Les blocs et les cales peuvent être fabriqués soit en béton de granulats courants soit en béton léger à base de billes d'argile expansée. L'assemblage du mur est réalisé en juxtaposant les blocs, éventuellement espacés par des cales, sur une rangée, et en collant les éléments entre eux au moyen d'un joint de colle classiquement connu dans le domaine. Les blocs sont de préférence décalés entre eux d'une rangée sur l'autre. Il est connu de disposer sur un même bloc des formes complémentaires pour un emboîtement vertical des blocs. L'agencement par emboîtement des blocs dans un sens horizontal des éléments de construction est lui peu fréquent. L'invention propose d'améliorer la solidité des constructions par l'emploi d'un bloc de construction spécifiquement adapté pour un emboîtement dans les deux dimensions et l'utilisation d'un joint rigidifiant la structure rangée par rangée. Les blocs selon l'invention, dont deux exemples de réalisation sont illustrés sur les figures 1 et 6, disposent de moyens permettant également la coulée 5 de béton dans une ouverture centrale, ce qui permet de fabriquer une construction avec une ossature en béton tridimensionnelle coulée dans le mur. Ce mode de réalisation peut s'avérer nécessaire dans les zones sismiques pour renforcer la structure des habitations. Les deux exemples de réalisation correspondent à des variantes quant à la structure des parois, il existe cependant un grand nombre d'autres blocs possibles en considérant la disposition des cavités internes, des alvéoles organisées pour l'isolation thermique et/ou phonique, la présence d'un isolant inclus ou non dans la structure, l'aménagement de passages pour des câbles, tuyaux, conduits ou même des barres de renforcement horizontales ou verticales, sans sortir du cadre de l'invention. Selon un premier exemple avantageux de réalisation de l'invention illustré en coupe sur la figure 1 un bloc calibré en béton possède les caractéristiques suivantes : - deux parois 1, symétriques par rapport au plan vertical médian 20 perpendiculaire à la coupe, - deux cloisons 2 centrales transversales reliant entre elles les parois 1 et formant des poutres, Les deux parois comportent chacune des moyens d'emboîtement verticaux et horizontaux ainsi que des cavités internes. 25 Selon ce premier exemple de réalisation les parois 1 comportent un nombre égal de cavités internes 3 réparties symétriquement par rapport au plan médian du bloc parallèle aux parois et perpendiculaire aux cloisons 2. Ces cavités internes peuvent être évidées ou éventuellement remplies d'un isolant thermique et phonique selon la nature de la construction envisagée. L'isolation thermique et phonique de la construction étant principalement en relation avec l'aménagement des vides intérieurs à la structure. L'air emprisonné dans les blocs constituant l'isolant le plus économique dans le mur il peut aussi être envisagé de remplacer ces cavités par de multiples alvéoles de manière à renforcer l'isolation en allégeant le poids du bloc. Le bloc, selon l'invention et selon ce premier mode de réalisation, comporte une conformation de la face supérieure adaptée pour un emboîtement vertical sur des blocs de même nature ou avec des éléments de compensation, sécables, permettant de rattraper la planéité de la construction ou d'ajuster précisément sa hauteur. Lesdits éléments de compensation 6 sont illustrés sur la figure 2. De préférence les emboîtements verticaux sont prévus en forme de tenons 4 et de mortaises 5, les tenons étant placés dans la partie inférieure des blocs, sensiblement dans la partie centrale des parois 1, les mortaises 5 étant disposées dans la partie supérieure des blocs sensiblement au milieu des parois également. Lorsque deux blocs sont emboîtés verticalement les tenons 4 sont insérés dans les mortaises 5 sur toute la longueur du bloc, l'assemblage entre deux rangées de blocs est donc très solide, indépendamment de l'addition de mortier. Le bloc selon l'invention est prévu pour s'emboîter dans un sens horizontal sur lui-même ou avec une cale d'espacement permettant d'ajuster la 25 longueur de la construction. La figure 3 est une vue de dessus de différents modes d'agencement des blocs dans le sens horizontal montrant le positionnement de deux cales 7 et 8 dans le moyen d'emboîtement latéral du bloc. 7 Selon l'invention chaque bloc dispose d'au moins un moyen d'emboîtement sur une extrémité latérale 9 d'une paroi permettant le positionnement des blocs les uns par rapport aux autres lors de l'édification d'une rangée. La figure 3 montre que l'extrémité latérale 9 de chaque paroi 1 porte un 5 moyen d'emboîtement dans le sens horizontal avec une cale, les moyens d'emboîtement étant situés sur la même face du bloc. Les extrémités latérales 9 de chaque paroi, c'est-à-dire les faces en contact pour l'assemblage horizontal de la rangée, peuvent être constituées par : - une face plane, par exemple référencée 10 sur la figure 3, contenant 10 uniquement des évidements interne destinés à accueillir des parties en relief d'un autre bloc, - une face structurée en relief, avec par exemple une avancée 11 dépassant de la face latérale et destinée à s'emboîter dans une cavité prévue dans la paroi 1, ou, selon un autre exemple, un maintien 12 15 pouvant pénétrer dans l'espace situé entre les parois, sous ou dans la cloison 2. Chaque paroii comportant au moins une extrémité latérale 9 disposant d'un évidemment 13 destiné à recevoir les cales 7 ou 8. Dans la configuration selon laquelle l'avancée 11 est destinée à être 20 emboîtée dans la paroi 1 celle-ci doit être prévue avec une épaisseur réduite du côté de l'avancée 11 et une épaisseur plus large sur la partie opposée du bloc référencée 14 sur la figure 3. L'une ou l'autre ou les deux parois du bloc peuvent être ainsi conçues dissymétriques par rapport au plan médian vertical perpendiculaire aux parois. 25 Dans la configuration selon laquelle le maintien 12 s'emboîte dans l'espace entre les parois, la paroi 1 peut disposer d'une épaisseur constante sur la longueur du bloc. Selon l'invention l'extrémité latérale de chaque paroi du bloc est conçue pour s'adapter avec une cale d'ajustement de longueur. Selon la configuration latérale du bloc différentes sortes de cales sont envisagées. Par exemple une cale de réglage 8 adaptable dans les évidements verticaux 13 des blocs est représentée sur la figure 4 selon différents points de vue, en vue de face sur la figure 4a et en vue de profil sur la figure 4b. Cette cale permet un ajustement fin en longueur de la partie courante du mur. La cale 15 représentée en vue de face sur la figure 5a et en coupe sur la figure 5b est utilisable avec une autre configuration de paroi latérale de bloc. La cale 7 composée de portions de l'élément de compensation 6 est aussi utilisable, ces portions qui comportent à la fois des parties en relief et des parties en creux peuvent s'adapter parfaitement à certaines conformations de parois. D'autres forrnes de cales peuvent être imaginées sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi selon l'invention les différentes cales envisageables sont prévues pour s'agencer de manière complémentaire sur au moins une des extrémités latérales des parois 1 et avantageusement sur les deux extrémités latérales des parois situées d'un même côté du bloc tel que cela est illustré sur la figure 3. Les différentes cales envisagées permettent l'ajustement des longueurs et des hauteurs de construction sans qu'il soit nécessaire de couper des blocs. En zone sismique, ou encore afin d'éviter la pénétration de l'eau de pluie et des courants d'air dans la maçonnerie les joints verticaux entre blocs peuvent être assurés par le coulage d'un béton fluidifié dans un espacement central 16 positionné au-dessus des cloisons et dans une ouverture 17 aménagée dans lesdites cloisons. Le béton ainsi coulé formant une ossature tridimensionnelle rigide. 9 Les blocs ont une forme globalement parallélépipédique avec avantageusement, par exemple, une longueur voisine de 25 centimètres, une largeur de l'ordre de 20 centimètres et une hauteur de 25 centimètres. Les cales sont prévues avec une hauteur comparable et une largeur adaptée pour être insérée dans les évidements latéraux des parois selon le modèle choisi de cale et le type de bloc employé. L'invention est aussi valable pour` toute autre largeur des blocs. Un deuxième exemple de réalisation d'un bloc selon l'invention est illustré sur la figure 6. Ce bloc comporte, comme dans l'exemple précédent, deux parois, deux cloisons 2, des cavités internes 3 et des moyens d'emboîtement verticaux pour l'assemblage des blocs entre eux ou avec des éléments de compensation. Lesquels moyens d'emboîtement sont là encore sous forme de tenons 4 et de mortaises 5. La différence essentielle de cette réalisation par rapport à la précédente réside dans la largeur des deux parois. La paroi 18 étant prévue plus large que la paroi 19. Cette configuration peut être intéressante dans le but de combler l'espace intérieur de la paroi 18 avec une mousse isolante ou faire passer des canalisations, par exemple. Les agencements verticaux et 'horizontaux des blocs selon ce deuxième mode de réalisation, restent identiques à ceux de l'exemple précédent. L'ensemble des éléments calibrés cités dans les exemples de réalisation, en association avec des blocs complémentaires comportant les caractéristiques de l'invention et adaptés pour la réalisation des ouvertures, des poteaux d'angles, des linteaux et des planelles, permet de satisfaire toutes les situations rencontrées par les constructeurs, et notamment : - l'ajustement en longueur et en hauteur les murs, de manière précise, - l'utilisation de blocs adaptés pour le placement des ouvertures, portes, fenêtres, etc... - la possibilité de disposer d'éléments spécifiques pour réaliser le pourtour des planchers, - l'emploi d'éléments particuliers pour les angles et la construction de piliers de renforcement. La disposition des ouvertures peut être réalisée par l'emploi d'un bloc particulier en U permettant de couler le linteau de porte et fenêtre avec le béton de remplissage. Le dernier rang de montage du mur peut être fabriqué avec un bloc spécial comportant une partie en élévation formant la planelle permettant de couler le plancher. Ladite partie en élévation pouvant être conçue avec une pré-découpe pour permettre l'ajustement en fonction de la hauteur du plancher. Les angles de la construction et les piliers peuvent être érigés avec des blocs comportant des extrémités circulaires ou polygonales évidées pour permettre le passage de barres de fer et la coulée d'une quantité importante de béton. Tous ces blocs spécifiques sont conçus avec les extrémités latérales des parois comportant des évidements pour la pose des cales et des moyens d'emboîtement pour s'ajuster avec des blocs ou des cales adjacentes afin de faciliter le travail de montage de l'ensemble du mur avec toutes ses particularités. Ainsi, selon les deux exemples de réalisation de l'invention, le bloc comporte au moins un espacement central 16 positionné au-dessus d'au moins une cloison 2 et au moins une ouverture 17 réalisée dans ladite cloison 2 permettant la coulée de béton à travers la structure, une fois le mur monté. Les parties internes des parois du bloc sont évidées et perforées dans un sens horizontal, lesdites perforations formant des alvéoles 3 et au moins une partie des alvéoles 3 desdits blocs est pourvue d'un isolant phonique et/ou thermique. L'invention concerne aussi un procédé d'assemblage d'un mur au moyen d'un ensemble d'éléments calibrés en béton et au moyen d'un joint mince de colle disposé horizontalement entre lesdits éléments calibrés, le procédé d'assemblage est caractérisé par le fait que les éléments calibrés sont : - des blocs comportant des parois 1, 18, 19 reliées entre elles par au moins une cloison 2, lesquelles parois 1, 18, 19, étant prévues avec des évidementsl3 sur au moins l'une des extrémités latérales 9 de manière à permettre la pose des cales, - au moins une cale, destinée à être placée entre les blocs lors de l'empilement horizontal du mur, afin d'ajuster précisément sa longueur, Les blocs étant de préférence montés décalés les uns par rapport aux autres entre deux rangs adjacents. Les blocs utilisés dans le procédé d'assemblage du mur comportent des moyens d'emboîtement dans un sens vertical sous forme de tenons 4 et de mortaises 5. Lesdits tenons 4 étant placés dans la partie inférieure des blocs, sensiblement dans la partie centrale des parois 1, 18, 19, lesdites mortaises 5 étant disposées dans la partie supérieure des blocs sensiblement au milieu des parois 1, 18, 19, également. Au moins un élément de compensation 6, éventuellement sécable, permettant de rattraper la planéité de la construction ou d'ajuster précisément sa hauteur, est utilisé pour l'édification d'une construction en complément des éléments calibrés. Selon l'invention et ce procédé d'assemblage les blocs comportent des parois 1, 18, 19 évidées et perforées dans un sens horizontal formant des alvéoles 3, lesdites alvéoles 3 pouvant être pourvues d'un isolant phonique et/ou thermique Comme cela a été explicité de nombreuses variantes sont possibles pour le bloc de construction, il est par exemple envisageable de fabriquer des blocs de différentes tailles et épaisseurs, avec un nombre de rangées d'alvéoles plus ou moins grand, des évidements pour la pose des cales et des ouvertures pour la coulée du béton plus ou moins larges, sans sortir du cadre de l'invention. Les exemples de réalisation ont montré les multiples possibilités d'emboîtement dans le sens vertical, il peut aussi être conçu des blocs avec une partie inférieure plane, sans tenons, pour la première rangée d'une construction. Des matériaux variés peuvent être employés pour la fabrication du bloc à condition de permettre une solidité suffisante de la structure et disposer d'une bonne compatibilité avec le joint de colle liant les blocs entre eux. Les éléments en relief et les cavités internes assurant le passage des câbles et canalisations peuvent être diversement dimensionnés sans sortir du cadre de l'invention. Comme cela a été décrit le bloc de construction peut comporter différentes variantes pour permettre la constitution de piliers, de pourtour de planchers, de portes et fenêtres avec des blocs spécifiques s'ajustant sur les blocs selon l'invention ou sur des blocs dérivés en comportant les caractéristiques essentielles. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemples, mais elle comprend aussi tous les équivalents techniques ainsi que leurs combinaisons. REVENDICATIONS 1- Ensemble d'éléments calibrés en béton utilisable pour les constructions comprenant des blocs pouvant être agencés ensemble et au moins une cale, caractérisé en ce que : - les blocs empilables verticalement et horizontalement disposent de formes complémentaires portées par chaque bloc pour l'emboîtement dans ces deux directions, de deux parois (1, 18, 19) et d'au moins une cloison (2) interne au bloc formant une poutre entre les parois (1, 18, 19), au moins une extrémité latérale (9) d'une paroi (1, 18, 19) comportant un évidement (13) pour la pose des cales (7) ou (8), - la cale est prévue avec des dimensions et des formes complémentaires à cejles des extrémités latérales (9) des parois (1, 18, 19), ladite cale étant destinée à être placée entre les blocs lors de l'empilement horizontal du mur afin d'ajuster précisément sa longueur. 2- Ensemble d'éléments calibrés en béton selon la revendication 1 dans lequel les blocs empilables comportent une conformation de la face supérieure adaptée pour l'emboîtement vertical sur des blocs de même nature ou avec des éléments de compensation (6), sécables, permettant de rattraper la planéité de la construction ou d'ajuster précisément sa hauteur. 3- Ensemble d'éléments calibrés en béton selon les revendications 1 ou 2 dans lequel les moyens pour l'emboîtement vertical sont prévus en forme de tenons (4) et de mortaises (5), les tenons (4) étant placés dans la partie inférieure des blocs, sensiblement dans la partie centrale des parois (1, 18, 19), les mortaises (5) étant disposées dans la partie supérieure des blocs sensiblement au milieu des parois (1, 18, 19) également. 14 4- Ensemble d'éléments calibrés en béton selon la revendication 1 dans lequel au rnoins une cale est prévue pour s'agencer de manière complémentaire sur au moins une des extrémités latérales (9) des parois (1, 18, 19) et avantageusement sur les deux extrémités latérales (9) des parois (1, 18, 19) situées d'un même côté du bloc. 5- Ensemble d'éléments calibrés en béton selon la revendication 1 dans lequel le bloc comporte au moins un espacement central (16) positionné au-dessus d'au moins une cloison (2) et au moins une ouverture (17) réalisée dans ladite cloison (2) permettant la coulée de béton à travers la structure, une fois le mur monté. 6- Ensemble d'éléments calibrés en béton selon la revendication 1 dans lequel les parties internes des parois (1, 18, 19) du bloc sont évidées et perforées dans un sens horizontal, lesdites perforations formant des alvéoles (3). 7- Ensemble d'éléments calibrés en béton selon la revendication 6 dans lequel au moins une partie des alvéoles (3) des blocs est pourvue d'un isolant phonique et/ou thermique. 8- Procédé d'assemblage d'un mur au moyen d'un ensemble d'éléments calibrés en béton et au moyen d'un joint mince de colle disposé horizontalement entre lesdits éléments calibrés, caractérisé par le fait que les éléments calibrés sont : - des blocs comportant des parois (1, 18, 19) reliées entre elles par au moins une cloison (2), lesquelles parois (1, 18, 19) étant prévues avec des évidements (13) sur au moins l'une des extrémités latérales (9) de manière à permettre la pose des cales 7 ou 8, - au moins une cale, destinée à être placée entre les blocs lors de l'empilement horizontal du mur, afin d'ajuster précisément sa longueur, Les blocs étant de préférence montés décalés les uns par rapport aux autres entre deux rangs adjacents. 9- Procédé d'assemblage d'un mur selon la revendication 8 dans lequel les blocs comportent des moyens d'emboîtement dans un sens vertical sous forme de tenons (4) et de mortaises (5). Lesdits tenons (4) étant placés dans la partie inférieure des blocs, sensiblement dans la partie centrale des parois (1, 18, 19), lesdites mortaises (5) étant disposées dans la partie supérieure des blocs sensiblement au milieu des parois (1, 18, 19) également. Au moins un élément de compensation (6), éventuellement sécable, permettant de rattraper la planéité de la construction ou d'ajuster précisément sa hauteur, est utilisé pour l'édification d'une construction en complément des éléments calibrés. 10- Procédé d'assemblage d'un mur selon la revendication 8 dans lequel les blocs comportent des parois (1, 18, 19) évidées et perforées dans un sens horizontal formant des alvéoles (3), lesdites alvéoles (3) pouvant être pourvues d'un isolant phonique et/ou thermique.