Brevet FR2912440A1 — publié le 20080815

La présente invention concerne un panneau préfabriqué destiné à former une paroi isolante d'un bâtiment. Elle concerne également un procédé de fabrication de ce panneau. II est connu de construire des bâtiments en employant des panneaux 5 préfabriqués pour former les murs et/ou les cloisons de ces bâtiments. Un panneau préfabriqué connu comprend une double paroi en béton et un matériau isolant fixé sur la paroi destinée à se trouver à l'extérieur du bâtiment. Ce type de panneaux a cependant pour inconvénients importants d'être lourd et d'être relativement complexe et lent à fabriquer. Il a également pour 10 inconvénients de générer des ponts thermiques du fait de la disposition des armatures qu'il comprend, et d'avoir un coefficient d'isolation limité. La présente invention vise à remédier à l'ensemble de ces inconvénients. En effet, le panneau préfabriqué qu'elle concerne comprend : - une paroi en béton comprenant des armatures faisant saillie de l'une de ses 15 faces, et - une paroi en matériau isolant, située à distance de la paroi en béton, comprenant des cavités en contre-dépouille contenant un matériau de liaison dans lequel sont partiellement noyées les armatures en saillie de ladite paroi en béton. Ce panneau comprend ainsi uniquement une paroi en béton et non deux 20 parois en béton comme selon la technique antérieure, et est donc nettement plus léger que le panneau connu. Le panneau selon l'invention est de plus relativement facile et rapide à réaliser, les deux parois étant assemblées l'une à l'autre simplement par mise en place du matériau de liaison dans lesdites cavités en contre-dépouille de manière à noyer partiellement les armatures en saillie de la 25 paroi en béton dans ce matériau de liaison. En outre, ce panneau ne crée pas ponts thermiques, a un coefficient d'isolation élevé et peut être fabriqué sur n'importe quelle chaîne de fabrication de murs à doubles paroi. Lors de la construction d'un bâtiment, plusieurs de ces panneaux peuvent être raccordés les uns aux autres pour constituer un ou plusieurs des murs du 30 bâtiment, et/ou une ou plusieurs des cloisons de celui-ci ; pour réaliser ce raccordement, des armatures de clavetage sont mises en place entre deux panneaux consécutifs puis du béton esi: coulé dans l'espace existant entre les deux parois que comprennent les panneaux. La construction du bâtiment est ainsi réalisée de manière relativement simple 35 et rapide. 2 De préférence, lesdites armatures en saillie s'étendent transversalement, d'un bord à l'autre de ladite paroi en béton, et lesdites cavités sont constituées par des rainures s'étendant transversalement, d'un bord à l'autre de ladite paroi en matériau isolant. Cette structure assure des zones étendues de liaison des deux parois l'une à l'autre, conférant au panneau obtenu une parfaite cohésion. De plus, elle facilite l'aménagement desdites armatures en saillie et desdites cavités. Bien entendu, lors du remplissage desdites cavités par ledit matériau de liaison, des parois sont disposées au niveau des extrémités des rainures formant ces cavités, afin d'éviter l'échappement de ce matériau de liaison au niveau de ces extrémités. De préférence, chacune desdites armatures en saillie comprend trois barres longitudinales disposées en triangle, reliées deux à deux par des tiges ondulées. Ces armatures, dites "raidisseurs", s'avèrent bien adaptées à une utilisation sur le panneau selon l'invention, deux barres d'une armature étant noyées dans le béton de ladite paroi en béton et la troisième étant noyée dans ledit matériau de liaison. Les cavités sous forme de rainures sont avantageusement profilées, ce qui facilite leur aménagement. Elles peuvent notamment être à profil en queue d'aronde. Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite paroi en matériau isolant comprend des deuxièmes cavités en contre-dépouille aménagées dans sa face tournée du côté de ladite paroi en béton, ces deuxièmes cavités étant destinées à être envahies par du béton coulé dans l'espace existant entre ladite paroi en béton et ladite paroi en matériau isolant. Ces deuxièmes cavités ont pour fonction, en cas d'aménagement d'une baie dans le panneau, d'assurer la parfaite liaison de la partie du matériau isolant s'étendant entre cette baie et les zones de liaison des deux parois les plus proches. Ces deuxièmes cavités peuvent notamment être aménagées sous forme de rainures transversales, s'étendant d'un bord à l'autre de la paroi en matériau isolant. Elles peuvent être profilées, et notamment présenter une section transversale arrondie. Lesdites armatures en saillie sont de préférence aménagées sur ladite paroi en béton selon un espacement régulier. Lorsqu'il s'agit d'armatures allongées 35 transversales, ces armatures peuvent notamment être aménagées tous les 40 cm. 3 Ledit matériau isolant peut être tout matériau présentant une cohésion suffisante pour réaliser une liaison de la paroi en matériau isolant qu'il constitue à la paroi en béton ; ce matériau peut notamment être du polystyrène ; il peut avoir une épaisseur de 10 à 60 cm, notamment de 25 cm. Le matériau de liaison est de préférence du béton coulé dans lesdites cavités. Il peut cependant s'agir de tout matériau propre à réaliser la liaison desdites armatures en saillie avec ledit matériau isolant, notamment d'une mousse polyuréthane. Le procédé selon l'invention de fabrication du panneau préfabriqué précité 10 comprend les étapes consistant à : - aménager une armature de renforcement de béton, comprenant une première partie s'étendant dans un plan et des deuxièmes parties faisant saillie de cette première partie ; - couler du béton sur ladite première partie, de manière à constituer ladite 15 paroi en béton, lesdites deuxièmes parties d'armatures formant lesdites armatures en saillie ; - aménager une paroi en matériau isolant, comprenant des cavités en contre-dépouille ; - dans un ordre quelconque, 20 - positionner la paroi en béton par rapport à la paroi en matériau isolant de telle sorte que cette paroi en béton soit située à une distance déterminée de la paroi en matériau isolant et que les armatures en saillie soit partiellement engagées dans lesdites cavités ; 25 - remplir lesdites cavités par un matériau de liaison durcissable, et - laisser durcir ce matériau de liaison pour réaliser l'assemblage de la paroi en béton et de la paroi en matériau isolant, et constituer ainsi le panneau préfabriqué. Le positionnement de ladite paroi en béton par rapport à la paroi en matériau 30 isolant peut notamment être réalisé en retournant le moule ayant servi à constituer la paroi en béton et en positionnant cette paroi en béton de manière adéquate par rapport à ladite paroi en matériau isolant. Dans ce cas, le procédé peut comprendre l'étape consistant à aménager sur ladite paroi en béton, ou à placer entre cette paroi en béton et ladite paroi en 35 matériau isolant, des entretoises incluant des surfaces d'appui étendues, afin 4 d'obtenir des zones d'appui réparti de ladite paroi en béton contre ledit matériau isolant. La paroi en béton peut ainsi être simplement posée sur le matériau isolant, sans risque d'enfoncement des armatures en saillie de cette paroi dans ce 5 matériau isolant. Lorsque le matériau de liaison est du béton coulé dans lesdites cavités, le procédé comprend : - la coulée du béton dans lesdites cavités, puis - le positionnement de ladite paroi en béton par rapport à la paroi en 10 matériau isolant afin d'amener lesdites armatures en saillie à plonger dans le béton contenu dans lesdites cavités. Le procédé peut comprendre une étape, après coulée du béton constituant ladite paroi en béton, de mise de cette paroi en béton dans une étuve afin de séchage, notamment pendant huit heures à 30 degrés C.. 15 Lorsque le matériau de liaison est du béton, le procédé peut également comprendre une étape consistant à placer le panneau dans une étuve afin de séchage, notamment pendant huit heures à 30 degrés C.. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à 20 titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du panneau préfabriqué qu'elle concerne. La figure 1 en est une vue de côté ; la figure 2 en est une vue similaire à la figure 1, après l'aménagement d'une baie ; et 2.5 les figures 3 et 4 en sont des vues de côté, au cours de deux étapes successives de fabrication. Les figures 1 et 2 représentent un panneau préfabriqué 1 destiné à former, individuellement ou avec d'autres panneaux 1 identiques, une paroi isolante d'un bâtiment tel qu'un mur et/ou une cloison. 30 Le panneau 1 comprend une paroi 2 en béton et une paroi 3 en matériau isolant, disposées à distance l'une de l'autre, de sorte qu'il existe un espace 4 entre elles. La paroi 2 comprend une armature de renforcement de béton, comprenant une première partie 5 s'étendant dans un plan, qui est noyée dans le béton 35 constituant cette paroi 2, et comprenant des deuxièmes parties 6, solidaires de cette première partie 5 et faisant saillie sur l'une des faces principales de la paroi 2. Ces armatures 6 en saillie s'étendent transversalement, d'un bord à l'autre de la paroi 2, et sont disposées régulièrement sur cette paroi, par exemple tous 5 les 40 cm. Chacune d'elles est constituée par un "raidisseur", c'est-à-dire comprend trois barres longitudinales 6a, disposées en triangle, reliées deux à deux par des tiges ondulées 6b. Deux barres 6a formant la base du triangle sont reliées à ladite première partie d'armature 5 et sont noyées dans le béton constituant la paroi 2, et la troisième barre 6a forme une arrête longitudinale saillante de l'armature 6. La paroi 3 en matériau isolant est constituée par la juxtaposition de blocs 3a, en polystyrène d'une épaisseur de 25 cm. Comme le montrent les figures 3 et 4, ces blocs 3a forment, sur l'une de leurs faces, deux séries de rainures profilées 7, 8, s'étendant transversalement, d'un bord à l'autre de ces blocs 3a. Les rainures 7 d'une première série présentent une section transversale en queue d'aronde et sont aménagées de manière régulière sur la paroi 3, selon une disposition correspondant à celle des armatures 6, de telle sorte qu'une rainure 7 s'étend en regard d'une armature 6. Comme cela se comprend par comparaison des figures 3 et 4, d'une part, et 1 et 2, d'autre part, ces rainures 7 sont destinées à recevoir un matériau de remplissage 9, en particulier du béton coulé, venant noyer partiellement les armatures 6. Les rainures 8 de la deuxième série sont aménagées sous forme de groupes de [rois rainures et s'étendent entre deux rainures 7 consécutives. Elles présentent des sections transversales arrondies, et débouchent sur la face de la paroi 3 tournée vers la paroi 2 par des fentes de largeur inférieure à leur diamètre, de sorte qu'elles sont en contre-dépouille. Comme cela se comprend à partir de la figure 2, l'espace 4 entre les parois 2 et 3 est destiné à recevoir du béton coulé 10, qui vient envahir ces rainures 8. Il apparaît en référence aux figures 3 et 4 que le panneau 1 est constitué en réalisant à part la paroi 2 et la paroi 3. La paroi 2 est réalisée en positionnant ladite structure d'armature dans un moule puis en coulant le béton constituant cette paroi dans ce moule. La paroi 3 est constituée à partir des blocs 3a, qui sont placés côte à côte sur une table. La paroi 2, après passage dans une étuve pendant huit heures à 35 30 degrés C., est retournée (cf. figure 3) et est positionnée par rapport à la paroi 3 6 de telle sorte que ses armatures 6 pénètrent à l'intérieur des rainures 7 (cf. figure 4). Du béton 9 est alors coulé dans les rainures 7 puis l'ensemble est placé dans une étuve pendant huit heures à 30 degrés C. de manière à réaliser l'assemblage définitif du panneau 1. Bien entendu, lors du coulage de ce béton 9, des parois sons mises en place au niveau des extrémités des rainures 7 afin de d'éviter l'échappement de ce béton 9 par ces extrémités. Lors de la construction d'un bâtiment, plusieurs de ces panneaux 1 peuvent être raccordés les uns aux autres pour constituer un ou plusieurs des murs du bâtiment, et/ou une ou plusieurs des cloisons de celui-ci ; pour réaliser ce raccordement, des armatures de clavetage sont mises en place dans l'espace 4, entre deux panneaux 1 consécutifs, puis le béton 10 est coulé dans cet espace 4 (cf. figure 2). Ce béton 10 vient envahir les rainures 8 et permet, en cas d'aménagement 15 d'une baie 11, d'assurer le maintien en position des portions des blocs 3a délimitant latéralement cette baie 11. Il apparaît de ce qui précède que le panneau 1 comprend uniquement une paroi en béton et non deux parois en béton comme selon la technique antérieure, et est donc nettement plus léger qu'un panneau connu. Le panneau 1 est de plus 20 relativement facile et rapide à réaliser, les deux parois 2, 3 étant assemblées l'une à l'autre simplement par la coulée du béton 9 dans les rainures 7 de manière à noyer partiellement les armatures 6. En outre, ce panneau 1 ne crée pas ponts thermiques, a un coefficient d'isolation élevé et peut être fabriqué sur n'importe quelle chaîne de fabrication de murs à doubles paroi. 25 L'invention fournit ainsi un panneau préfabriqué destiné à former une paroi isolante d'un bâtiment, et un procédé de fabrication de ce panneau, permettant de remédier, dans les meilleures conditions, aux inconvénients des panneaux et procédés homologues de la technique antérieure. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite 30 ci-dessus à titre d'exemple mais qu'elle s'étend à toutes les formes de réalisations couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS 1 û Panneau préfabriqué (1) destiné à former une paroi isolante d'un bâtiment, caractérisé en ce qu'il comprend : - une paroi (2) en béton comprenant des armatures (6) faisant saillie de l'une 5 de ses faces, et -une paroi (3) en matériau isolant, située à distance de la paroi (2) en béton, comprenant des cavités (7) en contre-dépouille contenant un matériau de liaison (9) dans lequel sont partiellement noyées les armatures (6) en saillie de ladite paroi (2) en béton. 10 2 û Panneau préfabriqué (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites armatures (6) en saillie s'étendent transversalement, d'un bord à l'autre de ladite paroi (2) en béton, et en ce que lesdites cavités sont constituées par des rainures (7) s'étendant transversalement, d'un bord à l'autre de ladite paroi (3) en matériau isolant. 15 3 û Panneau préfabriqué (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que chacune desdites armatures (6) en saillie comprend trois barres longitudinales (6a) disposées en triangle, reliées deux à deux par des tiges ondulées (6b). 4 û Panneau préfabriqué (1) selon la revendication 2 ou la revendication 3, 20 caractérisé en ce que les cavités sous forme de rainures (7) sont profilées, et notamment à profil en queue d'aronde. û Panneau préfabriqué (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ladite paroi (3) en matériau isolant comprend des deuxièmes cavités (8) en contre-dépouille aménagées dans la face de cette paroi (3) tournée du côté de 25 ladite paroi (2) en béton, ces deuxièmes cavités (8) étant destinées à être envahies par du béton (10) coulé dans l'espace (4) existant entre ladite paroi (2) en béton et ladite paroi (3) en matériau isolant. 6 û Panneau préfabriqué (1) selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdites deuxièmes cavités sont aménagées sous forme de rainures 30 transversales (8), s'étendant d'un bord à l'autre de la paroi (3) en matériau isolant, ces deuxièmes cavités (8) pouvant notamment être profilées, et pouvant notamment présenter une section transversale arrondie. 7 û Procédé de fabrication du panneau préfabriqué (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à :8 - aménager une armature de renforcement de béton, comprenant une première partie (5) s'étendant dans un plan et des deuxièmes parties (6) faisant saillie de cette première partie (5) ; - couler du béton sur ladite première partie (5), de manière à constituer ladite 5 paroi (2) en béton, lesdites deuxièmes parties d'armatures formant lesdites armatures (6) en saillie ; - aménager une paroi (3) en matériau isolant, comprenant des cavités (7) en contre-dépouille ; - dans un ordre quelconque, 10 positionner la paroi (2) en béton par rapport à la paroi (3) en matériau isolant de telle sorte que cette paroi (2) en béton soit située à une distance déterminée de la paroi (3) en matériau isolant et que les armatures (6) en saillie soit partiellement engagées dans lesdites cavités (7) ; 15 remplir lesdites cavités (7) par un matériau de liaison (9) durcissable, et - laisser durcir ce matériau de liaison (9) pour réaliser l'assemblage de la paroi (2) en béton et de la paroi (3) en matériau isolant, et constituer ainsi le panneau préfabriqué (1). 20 8 ù Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que : - le positionnement de ladite paroi (2) en béton par rapport à la paroi (3) en matériau isolant est réalisé en retournant le moule ayant servi à constituer la paroi (2) en béton et en positionnant cette paroi (2) en béton de manière adéquate par rapport à ladite paroi (3) en matériau isolant, et 25 - en ce que le procédé comprend 'étape consistant à aménager sur ladite paroi (2) en béton, ou à placer entre cette paroi (2) en béton et ladite paroi (3) en matériau isolant, des entretoises incluant des surfaces d'appui étendues, afin d'obtenir des zones d'appui réparti de ladite paroi (2) en béton contre ledit matériau isolant. 30 9 ù Procédé selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à, après coulée du béton constituant ladite paroi (2) en béton, mettre cette paroi (2) en béton dans une étuve afin de séchage, notamment pendant huit heures à 30 degrés C.. 10 ù Procédé selon la revendication 7 ou la revendication 8, caractérisé en 35 ce qu'il comprend l'étape consistant, lorsque le matériau de liaison (9) est du9 béton, à placer le panneau (1) dans une étuve afin de séchage, notamment pendant huit heures à 30 degrés C..