Brevet FR2924635A1 — publié le 20090612

La présente invention concerne un procédé pour la réalisation d'éléments de construction stratifiés. Plus spécifiquement, l'invention a pour objet la 5 réalisation d'éléments de construction constitués par au moins deux couches de béton cellulaire de densités différentes. La présente invention concerne également l'élément de 10 construction stratifié. Il est connu que des éléments de construction constitués de béton cellulaire de basse densité, bien qu'ils possèdent de bonnes propriétés d'isolation 15 thermique, possèdent fréquemment une charge limite insuffisante pour pouvoir les utiliser pour réaliser des constructions. On connaît déjà des éléments de construction constitués 20 par plusieurs couches de béton cellulaire, dans lesquels une plaque de béton cellulaire de basse densité est collée à une plaque de béton cellulaire de densité supérieure ou d'un autre matériau de construction, et dans lesquels le béton cellulaire de 25 haute densité joue le rôle d'élément porteur dans la construction, tandis que le béton cellulaire de basse densité possède une fonction d'isolant thermique. Un inconvénient lié à ce procédé réside dans le fait 30 qu'il réclame une main-d'oeuvre importante et qu'il prend du temps à cause du collage qui nécessite une manipulation des plaques individuelles. Un autre inconvénient réside dans fait que plaques de béton cellulaire assemblées par collage doivent faire l'objet d'une mise en alignement réciproque parfaite pour éviter des écarts de mesure dans le produit fini. Un inconvénient supplémentaire réside dans le fait que les écarts de mesure des plaques assemblées par collage s'additionnent dans le produit fini. Un autre inconvénient encore réside dans le fait que la colle est moins perméable à la vapeur que le béton cellulaire, si bien que l'on peut être confronté à des problèmes de condensation et d'humidité dans l'élément de construction. En outre, des résidus éventuels de colle peuvent se voir dans l'élément de construction. La présente invention a pour objet de proposer une solution pour les inconvénients susmentionnés ainsi que 20 d'autres. À cet effet, l'invention concerne un procédé pour la réalisation d'éléments de construction constitués par au moins deux couches de béton cellulaire, 25 respectivement de basse et de haute densité, le procédé consistant à placer dans un moule du coulis de béton frais ; immerger au moins en partie dans ce coulis de béton frais au moins une plaque, qui a été soumise au préalable à un passage à l'autoclave, constituée de 30 béton cellulaire d'une autre densité ; laisser monter le coulis de béton frais ; laisser durcir jusqu'à ce que l'on obtienne une résistance suffisante pour le décoffrage de l'ensemble ; décoffrer et ensuite découper l'ensemble pour obtenir des éléments de 35 construction possédant les dimensions désirées le nombre de couches désiré ; et enfin passer les éléments de construction par l'autoclave pour obtenir une adhérence durable entre les couches successives de béton cellulaire de basse et de haute densité et pour obtenir la résistance nécessaire à la compression manifestée par le béton cellulaire de haute densité. Un avantage réside dans le fait que, grâce au passage à l'autoclave des éléments de construction, on obtient une liaison du béton cellulaire qui a déjà été soumis à un passage à l'autoclave et du béton cellulaire qui doit encore faire l'objet d'un passage à l'autoclave, si bien que l'on obtient un tout très bien assemblé par la formation de liaisons cristallines. Un avantage supplémentaire réside dans le fait que l'élément de construction obtenu en béton cellulaire est autogène et est constitué uniquement de béton cellulaire, si bien que l'on obtient un comportement plus uniforme de l'ensemble. Un autre avantage réside dans le fait que cet élément de construction autogène en béton cellulaire possède des qualités d'isolation thermique et d'isolation acoustique et des qualités de support qui sont meilleures que celles des plaques à assembler. Un avantage réside encore dans le fait que ce procédé peut faire l'objet d'une mise en oeuvre mécanique, ce qui est favorable pour la capacité de contrôle et pour la précision des éléments de construction, et dans le fait que ce procédé requiert moins de main-d'oeuvre et prend moins de temps, si bien qu'il est moins coûteux. Un autre avantage de ce procédé réside encore dans le fait que l'on élimine toute consommation de colle, si bien que le risque lié à des problèmes de condensation et d'humidité dans l'élément de construction est de loin inférieur, tout en évitant les frais liés à la colle. De préférence, la couche de béton cellulaire que l'on obtient à partir de la plaque de béton cellulaire qui a été soumise au préalable à un passage à l'autoclave forme une couche de basse densité et la couche de béton cellulaire que l'on obtient à partir du coulis de béton frais forme une couche de densité supérieure, le tout pouvant être découpé à l'aide de fils à découper classiques. La présente invention concerne également un élément de construction constitué par des couches de béton cellulaire de densités différentes, l'élément de construction étant autogène ou, en d'autres termes, comprenant uniquement du béton cellulaire. Dans le but de mieux indiquer les caractéristiques de l'invention, on décrit ci-après, à titre d'exemple, sans aucun caractère limitatif, les étapes du procédé pour la réalisation des éléments de construction selon l'invention, en se référant aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 représente la première étape du procédé pour la réalisation des éléments de construction selon l'invention ; la figure 2 représente une vue selon la flèche F2 figure 1 ; les figures 3 à 19 représentent les étapes suivantes du procédé pour la réalisation des éléments de construction selon l'invention ; les figures 20 à 28 représentent plusieurs formes de réalisation d'un élément de construction. En figure 1, on représente de manière schématique la première étape du procédé dans laquelle on fait usage d'un dispositif de subdivision 1 constitué par un mécanisme de serrage 2 pour le maintien à l'écart réciproque de plaques de béton cellulaire 3 qui ont été soumises à un passage préalable à l'autoclave et par un cadre de fixation 4 appliqué par-dessus, pour la saisie des plaques précitées 3. La surface des plaques 3 qui ont été soumises à un passage préalable à l'autoclave peut être éventuellement traitée avec de l'eau ou avec une autre substance pour ne pas freiner la montée du coulis de béton frais. Le mécanisme de serrage 2 est constitué dans le cas présent par plusieurs profilés parallèles 5 qui sont disposés à l'écart les uns des autres de manière correspondante à l'épaisseur des plaques précitées 3 et qui sont munis de parois dressées 6 entre lesquelles peuvent venir s'insérer ces plaques 3 à l'état dressé. La distance séparant les profilés 5 peut éventuellement 30 être réglée en fonction de l'épaisseur et du nombre des plaques utilisées 3. cadre de fixation 4 est constitué à sa périphérie par un cadre 7 pour supporter un réseau 8 de traverses 9, comme représenté en figure 2, cadre auquel sont fixés des rangs parallèles de broches 10 orientées vers le bas, au-dessus des plaques de béton cellulaire 3 qui ont été soumises à un passage préalable par l'autoclave, dans le mécanisme de serrage 2. Le nombre et la position des traverses 9 et des broches 10 peuvent être éventuellement adaptés en fonction des dimensions des plaques de béton cellulaire qui ont été soumises à un passage préalable par l'autoclave. 10 Chaque broche 10 est munie, dans sa partie supérieure, d'une butée 11. Le cadre 7 peut être réalisé en acier ou en un autre 15 matériau approprié à cet effet. Pour la manipulation des plaques 3 présentes dans le mécanisme de serrage 2, on laisse descendre ou bien on pousse vers le bas le cadre de fixation 4 avec les 20 broches 10, en suivant la direction indiquée par la flèche P, comme représenté en figure 3, au moyen d'un pont élévateur ou d'un autre moyen approprié à cet effet, qui n'est pas représenté dans les figures, dans le but de pousser les broches 10 dans les plaques de 25 béton cellulaire 3 qui ont été soumises à un passage préalable par l'autoclave, jusque contre les butées 11. Comme représenté en figure 4, on peut prévoir dans les traverses 9 du cadre 7 ou bien dans des traverses 30 ajoutées de manière supplémentaire, des aiguilles 12 auxquelles on peut suspendre des treillis armés 13. Après avoir poussé les broches 10 suffisamment profondément dans les plaques 3 passées à l'autoclave, le cadre de fixation 4 peut être sc.ï-comme5 représenté en figure 5, pour être déplacé en direction d'un dispositif de subdivision suivant 14 pour les étapes suivantes du procédé selon l'invention, que l'on représente en figure 6. Le dispositif de subdivision 14 utilisé dans l'étape suivante est constitué principalement d'un moule 15 dont les dimensions correspondent par exemple à une longueur de 6 m, à une largeur de 1,50 m et à une hauteur de 0,50 m, dans lequel, comme représenté en figure 6, vient s'appliquer une quantité mesurée de coulis de béton frais 16 pour former du béton cellulaire qui, après durcissement, possède de préférence une densité supérieure à celle des plaques de béton cellulaire 3 qui ont été soumises à un passage préalable à l'autoclave. Les plaques de béton cellulaire 3 qui ont été soumises à un passage préalable à l'autoclave et les treillis armés éventuels 13 sont en l'occurrence mis en alignement avec le calibre à couler 15. De préférence, le béton cellulaire de haute densité, possède une densité qui est supérieure à 300 kg/m3 et le béton cellulaire de basse densité possède une densité qui est inférieure à 150 kg/m3. Les plaques de béton cellulaire 3 qui ont été soumises à un passage préalable à l'autoclave et les treillis armés intermédiaires individuels 13 sont abaissés, dans l'étape suivante, comme représenté en figure 7, aussi rapidement que possible après le déversement du coulis de béton frais 16 dans le moule 15, déplaçant le cadre de fixation 4 auquel sont suspendues les plaques 3 La quantité de ce coulis de béton frais 16 peut représenter une quantité mesurée pour obtenir le fait que, lors de la montée du coulis de béton frais 16, le niveau du coulis de béton frais 16 s'élève jusqu'à atteindre le niveau le plus élevé des plaques 3, comme on le représente en figure 8. À cause de la différence de densité entre les plaques de béton cellulaire 3 qui ont été soumises à un passage préalable à l'autoclave et celle du coulis de béton frais 16 et à cause de la force ascendante du processus de montée, lors de la montée du coulis de béton frais 16, le cadre de fixation 4 va être soumis à une force ascendante. Pour empêcher le déplacement vers le haut du cadre de fixation 4 avec les plaques 3, le cadre de fixation 4 peut être attaché au moule 15. Dès que le coulis de béton frais 16 est suffisamment durci et a par conséquent acquis la résistance nécessaire, on peut faire basculer le cadre de fixation 4 vers le haut dans la direction indiquée par la flèche Q, comme on le représente en figure 9, si bien que les broches 10 se retirent des plaques de béton cellulaire 3 soumises à un passage préalable à l'autoclave et les plaques 3 passées à l'autoclave restent insérées dans le coulis de béton frais 16 qui n'a pas encore été passé à l'autoclave. Dans le cas où l'on accroche également des treillis armés 13 au cadre de fixation 4, les aiguilles 12 qui maintiennent ces treillis 13 doivent d'abord être amenées dans une position appropriée pour les désaccoupler des treillis et pour ne pas entraîner les treillis 13 lors de l'élévation par traction du cadre de fixation 4, si bien que les treillis armés 13 restent dans le béton cellulaire qui n'a pas encore été passé à l'autoclave, comme on le représente en figure 10. Suite à cette façon de faire, on obtient un bloc de béton cellulaire possédant plusieurs couches successives de béton cellulaire de densités différentes qui, en alternance, ont déjà été passées par l'autoclave et n'ont pas encore été passées par l'autoclave (comme on peut le voir en figure 9), les couches n'ayant pas encore fait l'objet d'un passage â l'autoclave pouvant éventuellement être munies d'un treillis armé 13 (comme on peut le voir en figure 10). Après avoir éloigné le cadre de fixation 4, l'ensemble obtenu 17 sous la forme d'un bloc est décoffré, comme 20 on le représente dans les figures 11 et 12. Ensuite, l'ensemble 17 peut être découpé pour former les éléments de construction 18 possédant les dimensions désirées et le nombre de couches désiré. La découpe a lieu par exemple au moyen d'un fil d'acier lisse ou torsadé 19, comme représenté dans les figures 13 à 19. 30 Dans les figures 13 à 16, on représente un système de production à plat 20 dans lequel les fils à découper horizontaux procèdent à une découpe simultanée à travers les plaques de béton cellulaire déjà passées par l'autoclave et le coulis de béton frais qui doit 35 encore passer par l'autoclave (comme on peut le voir 25 dans les figures 13 à 15). Les fils à découper verticaux peuvent procéder à une découpe à travers les plaques de béton cellulaire déjà passées par l'autoclave (comme on peut le voir en figure 15) et/ou à travers le béton cellulaire qui doit encore passer par l'autoclave (comme on peut le voir dans les figures 13 et 14). Les fils à découper transversaux, lors d'une découpe transversale, comme représenté par exemple en figure 16 pour le cas dans lequel on ne prévoit pas de treillis armés, procèdent à une découpe simultanée à travers le béton cellulaire qui n'est pas encore passé par l'autoclave et le béton cellulaire qui est déjà passé par l'autoclave. Dans les figures 17, 18 et 19, on représente un système de production par basculement 21. En l'occurrence, lors de la découpe horizontale, on procède à une découpe à travers le béton cellulaire qui n'est pas encore passé par l'autoclave (comme représenté en figure 17) et/ou à travers le béton cellulaire qui est déjà passé par l'autoclave (comme représenté en figure 18). Lors de la découpe verticale (comme on peut le voir dans les figures 17 et 18) et lors de la découpe transversale (comme indiqué en figure 19), on procède à une découpe simultanée à travers le béton cellulaire qui est déjà passé par l'autoclave et le béton cellulaire qui n'est pas encore passé par l'autoclave. La distance qui sépare les fils d'acier 19 peut être sélectionnée de telle sorte que les éléments de construction 18 présentent une couche de béton cellulaire de haute densité et une couche de béton cellulaire de basse densité, comme on le représente en figure 20. La distance qui sépare les fils d'acier 19 dans les figures 13 à 15 peut être sélectionnée de telle sorte que l'on obtient un panneau sandwich 22 dans lequel une partie centrale en béton cellulaire de basse densité est entourée par deux couches adjacentes en béton cellulaire de haute densité, comme on le représente en figure 21. Une des couches de haute densité peut en l'occurrence 10 être armée ou non, comme on le représente en figure 22. Lors de la découpe des éléments de construction 18, on peut également envisager un profilage, si bien qu'après la découpe, on peut obtenir des éléments de 15 construction 18 comprenant par exemple une dent 23 et une rainure 24, un exemple étant représenté en figure 23. L'ensemble 25 qui est composé par les éléments de 20 construction obtenus 18 (comme on peut le voir dans les figures 20 et 21) est ensuite passé à l'autoclave, si bien que les plaques de béton cellulaire qui ont été soumises à un passage préalable par l'autoclave et le béton cellulaire qui doit encore être soumis à un 25 passage à l'autoclave se lient l'un à l'autre pour obtenir un élément de construction possédant des qualités supérieures d'isolation thermique, acoustique et de support. 30 Il est possible éventuellement, avant ou après le passage par l'autoclave, de réaliser des poignées par fraisage. En soumettant les éléments de construction passés par l'autoclave à un traitement ultérieur, on peut leur conférer toutes sortes de formes, seulement quelques-unes étant représentées à titre d'exemple dans les figures 26 à 28. Il va de soi que les plaques de béton cellulaire qui ont été soumises au préalable à un passage par l'autoclave dans l'élément de construction, lors du passage à l'autoclave de l'élément de construction, sont soumises pour une deuxième fois à un traitement thermique ; toutefois, ce deuxième traitement thermique ne met en aucune façon à mal la qualité thermique et acoustique de ce béton cellulaire, bien au contraire. Via la constitution du béton cellulaire avec des couches de densités différentes, on obtient des éléments de construction possédant une force de support qui est déterminée principalement par les couches de haute densité, qui peuvent être armées ou non, et qui est suffisante pour une application dans une structure portante, tandis que la qualité d'isolation thermique d'un élément de construction de ce type est déterminée à titre principal par la couche ou par les couches de basse densité. Via la structure stratifiée, on obtient également un élément de construction qui possède des propriétés favorables dans le domaine de l'isolation acoustique. La présente invention n'est en aucune manière limitée à la forme ou aux formes de réalisation décrites à titre d'exemple et représentées dans les figures ; au contraire, un procédé de ce type peut être mis en oeuvre conformément à différentes variantes, sans sortir du cadre de l'invention.35 REVENDICATIONS 1. Procédé pour la réalisation d'éléments de construction constitués par au moins deux couches de béton cellulaire, respectivement de basse et de haute densité, caractérisé en ce que le procédé consiste à placer dans un moule (15) du coulis de béton frais (16) ; immerger au moins en partie dans ce coulis de béton frais {16) au moins une plaque (3), qui a été soumise au préalable à un passage à l'autoclave, constituée de béton cellulaire d'une autre densité ; laisser monter le coulis de béton frais (16) ; laisser durcir jusqu'à ce que l'on obtienne une résistance suffisante pour le décoffrage de l'ensemble (17) ; décoffrer et ensuite découper l'ensemble (17) pour obtenir des éléments de construction (18) possédant les dimensions désirées et le nombre de couches désiré ; et enfin passer les éléments de construction (18) par l'autoclave pour obtenir une adhérence durable entre les couches successives de béton cellulaire de basse et de haute densité et pour obtenir la résistance nécessaire à la compression manifestée par le béton cellulaire de haute densité. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le béton cellulaire formant la plaque de béton cellulaire (3) qui a été soumise au préalable à un passage à l'autoclave est choisi de telle manière que l'on obtienne une couche de béton cellulaire de basse densité, et le coulis de béton frais (16) est choisi de telle manière que l'on obtienne une couche de béton cellulaire de haute densité. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendications 35 précédentes, caractérisé en ce que les plaques de béton cellulaire (3) qui ont été soumises au préalable à unpassage à l'autoclave sont mises en alignement avec le calibre à couler (15). 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques de béton cellulaire (3) qui ont été soumises au préalable à un passage à l'autoclave sont fixées, avant l'immersion, à un cadre de fixation (4) comportant des broches (10) qui sont enfoncées dans la matière des plaques (3) pour la fixation des plaques (3). 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, avant l'application des plaques (3) sur le cadre de fixation (4), les plaques (3) sont appliquées dans un mécanisme de serrage (2) à distance l'une de l'autre. 6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les plaques (3), dans le coulis de béton frais (16), sont immergées en déplaçant le cadre de fixation (4) auquel sont suspendues les plaques (3). 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité du coulis de béton frais (16) qui est appliqué dans le moule (15) est une quantité mesurée telle que, lors de la montée du coulis de béton frais (16), celui-ci parvient au niveau le plus élevé des plaques (3). 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le coulis de béton frais (16) trouve dans un moule (15) auquel le cadre de fixation (4) peut être attaché. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la découpe de l'ensemble (17) pour obtenir des éléments de construction (18) a lieu au moyen d'un fil d'acier lisse ou torsadé {19). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que la distance séparant les fils d'acier (19) est telle que l'on obtient les éléments de construction (18) comprenant une couche de béton cellulaire de haute densité et une couche de béton cellulaire de basse densité. 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, caractérisé en ce que la distance séparant les fils d'acier (19) est telle que l'on obtient un panneau sandwich (22) comprenant une partie centrale en béton cellulaire de basse densité et deux couches adjacentes de haute densité. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de la découpe du béton cellulaire, on procède à une découpe simultanée à travers les couches de basse et de haute densité. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un profilage peut également avoir lieu lors de découpe des éléments réalisés en béton cellulaire. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les couches de béton cellulaire de basse densité possèdent une densité maximale 150 les couches de bétoncellulaire de haute densité possèdent une densité minimale de 300 kg/m3. 15. Élément de construction constitué par des couches de béton cellulaire de densités différentes, caractérisé en ce que l'élément de construction est autogène. 16. Élément de construction selon la revendication 15, 10 caractérisé en ce que les couches de béton cellulaire de haute densité sont munies d'un treillis armé.