Brevet FR2943701A1 — publié le 20101001

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un panneau préfabriqué destiné à former une paroi isolante de bâtiment. Il est connu de construire des bâtiments en employant des panneaux préfabriqués pour former les murs et/ou les cloisons de ces bâtiments, ces panneaux comportant une paroi en béton et une paroi en un matériau isolant reliée à la paroi en béton, ces deux parois délimitant entre elles un espace qui débouche au niveau des bords latéraux des parois. Pour construire une paroi isolante d'un bâtiment, de tels panneaux préfabriqués sont installés les uns à la suite des autres et sont assemblés les uns aux autres de telle sorte que lesdits espaces des différents panneaux communiquent entre eux et forment un espace continu, puis du béton est coulé dans cet espace. II est notamment connu par la demande de brevet français N° 07 01062, au nom de la demanderesse, un procédé de fabrication d'un tel panneau, consistant à fabriquer la paroi en béton avec des armatures faisant saillie sur une face, à disposer séparément des éléments en matériau isolant pour former une paroi en ce matériau, ces éléments en matériau isolant comprenant des cavités en contre-dépouille, à retourner la paroi en béton et à la disposer au dessus de la paroi en matériau isolant de manière à insérer lesdites armatures dans lesdites cavités en contre-dépouille, et à couler du béton dans ces cavités afin de réaliser l'assemblage desdites parois. Ce panneau donne satisfaction mais le procédé de fabrication de ce panneau n'est pas dénué de tout inconvénient. En effet, la nécessité de fabriquer les parois séparément, d'attendre que le béton de la paroi en béton soit sec afin de pouvoir retourner cette paroi, et de retourner la paroi en béton constitue une contrainte pratique importante de mise en oeuvre et d'exécution du procédé de fabrication du panneau. La présente invention vise à remédier à cet inconvénient essentiel. A cet effet, le procédé de fabrication qu'elle concerne comprend les étapes consistant à : - fabriquer une paroi en béton avec des armatures faisant saillie sur une même 30 face de cette paroi ; - disposer sur lesdites armatures une paroi en matériau isolant, comprenant, sur une face, des rainures allongées qui s'étendent sur l'ensemble d'une dimension de cette paroi ou sur une majeure partie de cette dimension, ladite paroi en matériau isolant étant disposée sur lesdites armatures de telle sorte que lesdites rainures soient situées sur la face de cette paroi en matériau isolant opposée à la paroi en béton ; - alors que le béton de ladite paroi en béton est encore frais, insérer au travers de ladite paroi en matériau isolant, au niveau du fond desdites rainures, des organes allongés d'assemblage jusqu'à ce que l'extrémité antérieure de chacun de ces organes soit noyée dans le béton de ladite paroi en béton, ces organes allongés d'assemblage ayant une longueur telle que, lorsque leurs dites extrémités antérieures sont noyées dans le béton de ladite paroi en béton, leurs extrémités opposées, dites postérieures, se situent à l'intérieur desdites rainures ; - couler un matériau de liaison dans chaque rainure ; - laisser durcir ce matériau de liaison de manière à relier les unes aux autres lesdites extrémités postérieures présentes dans ladite rainure et laisser durcir le béton de ladite paroi en béton. Ainsi, dans le procédé selon l'invention, des organes allongés d'assemblage sont utilisés pour relier ladite paroi en matériau isolant à ladite paroi en béton, par noyage dans le béton desdites extrémités antérieures de ces organes, et lesdites extrémités postérieures de ces mêmes organes sont reliées de manière rigide les unes aux autres par un matériau de liaison coulé dans chaque rainure que comprend ladite paroi en matériau isolant au niveau de sa face opposée à ladite paroi en béton. Grâce à cette liaison rigide desdites extrémités postérieures les unes aux autres sur une large dimension du panneau, ou sur la totalité d'une dimension du panneau, il est obtenu une parfaite cohésion de l'assemblage des parois l'une à l'autre et une parfaite résistance aux contraintes exercées sur les parois du panneau préfabriqué par le béton coulé ultérieurement dans l'espace délimité entre ces parois. Les termes "antérieure" et "postérieure" qui distinguent les extrémités desdits organes allongés d'assemblage sont à considérer par rapport au sens d'insertion de ces organes allongés d'assemblage au travers de la paroi en matériau isolant. La présence des armatures permet la pose de la paroi en matériau isolant sur ces armatures, sans étapes consistant à retourner une quelconque paroi. Cette pose directe et la mise en place des organes allongés d'assemblage par simple insertion de ceuxûci au travers du matériau isolant jusque dans le béton frais permet la mise en oeuvre rapide du procédé de fabrication, compatible avec le temps de prise de ce béton ; l'assemblage des extrémités postérieures peut également être réalisé rapidement, par simple coulage d'un matériau de liaison dans lesdites rainures. L'invention fournit ainsi un procédé d'obtention d'un panneau préfabriqué de caractéristiques mécaniques élevées, sans étapes consistant à retourner une quelconque paroi et remédie de cette façon à l'inconvénient essentiel précité. De préférence, le procédé de fabrication de ce panneau préfabriqué comprend l'étape consistant à aménager lesdites armatures de telle sorte qu'elles présentent des surfaces d'appui étendues, et/ou l'étape consistant à placer entre les armatures et ladite paroi en matériau isolant des entretoises allongées incluant des surfaces d'appui étendues. Un tel agencement des armatures et/ou des entretoises permet d'obtenir des zones d'appui réparti de ladite paroi en matériau isolant contre ces armatures et/ou des entretoises, permettant d'éliminer le risque d'enfoncement des armatures dans le matériau de cette paroi lors de l'insertion des organes allongés d'assemblage ou lors de la coulée du matériau de liaison dans les rainures. La paroi en en matériau isolant peut être simplement posée sur les armatures et/ou entretoises. Les armatures peuvent notamment être allongées et être du type dit "raidisseur". Une armature de ce type présente une forme triangulaire en section et comporte une barre supérieure allongée. Lesdites entretoises peuvent notamment être formées de lattes, tasseaux, planches ou autres disposées directement sur les armatures. Lorsque ces armatures sont allongées, ces entretoises sont de préférence disposées perpendiculairement aux armatures. Ladite paroi en matériau isolant peut comprendre des cavités en contre-dépouille débouchant sur sa face opposée à celle comprenant lesdites rainures. Ces cavités sont destinées à être ultérieurement envahies par le béton coulé entre lesdites parois du panneau préfabriqué, et permettent d'assurer une parfaite cohésion de la paroi en matériau isolant avec ce béton coulé. Selon une mise un oeuvre avantageuse de l'invention, le procédé comprend l'étape consistant à aménager ladite paroi en matériau isolant au moyen de deux couches de matériau isolant, à savoir une première couche située du côté de ladite paroi en béton, dont la face opposée à cette paroi en béton forme le fond desdites rainures, et une deuxième couche située du côté opposé à ladite paroi en béton, placée contre ladite première couche, formée de plusieurs panneaux ou blocs de matériau disposés à distance les uns des autres de manière à ce que leurs flancs délimitent entre eux lesdites rainures. La paroi en matériau isolant peut ainsi être réalisée au moyen de panneaux ou blocs de matériau isolant de forme parallélépipédiques, les panneaux ou blocs de ladite deuxième couche étant simplement coupés à des dimensions adéquates selon l'espacement voulu pour les rainures. Les flancs des panneaux ou blocs de ladite deuxième couche peuvent être droits, auquel cas la coulée dudit matériau de liaison ne réalise pas un maintien de ces panneaux ou blocs de la deuxième couche par rapport à ladite première couche par complémentarité de formes de ce matériau de liaison avec la forme de ces flancs. Ces mêmes flancs peuvent également être aménagés de telle sorte que les flancs de deux panneaux ou blocs adjacents de ladite deuxième couche délimitent entre eux une rainure dont la largeur va en augmentant dans la direction opposée au fond de la rainure ; la coulée dudit matériau de liaison réalise alors un maintien des panneaux ou blocs de la deuxième couche par rapport à ladite première couche par complémentarité de formes de ce matériau de liaison avec la forme de ces flancs. Lesdits flancs peuvent notamment être inclinés. Avantageusement, le procédé de fabrication du panneau préfabriqué comprend l'étape consistant à mettre en place sur lesdites extrémités postérieures présentes dans une même rainure un organe allongé de liaison rigide de ces extrémités les unes aux autres, cet organe allongé de liaison étant destiné à être noyé, avec lesdites extrémités, dans ledit matériau de liaison. Cet organe allongé de liaison permet une liaison renforcée desdites extrémités postérieures présentes dans une même rainure. Selon une forme d'exécution préférée de l'invention dans ce cas, chacune desdites extrémités postérieures comprend un trou et ledit organe allongé de liaison est engagé de manière ajustée dans les trous des extrémités postérieures à réunir. L'invention sera bien comprise, et d'autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation préférée du panneau préfabriqué obtenu par le procédé qu'elle concerne. Les figures 1 à 6 sont des vues de côté, par la tranche, de ce panneau préfabriqué, au cours de différentes étapes de mise en oeuvre du procédé, et les figures 7 et 8 sont des vues de côté de deux variantes de réalisation d'organes allongés d'assemblage utilisés dans la mise en oeuvre de ce procédé. La figure 6 représente un panneau préfabriqué 1 destiné à former, avec d'autres panneaux identiques, une paroi isolante d'un bâtiment. Ce panneau 1 comporte une paroi 2 en béton et une paroi 3 en un matériau isolant reliée à la paroi 2 en béton, ces deux parois 2, 3 délimitant entre elles un espace 4 qui débouche au niveau des bords latéraux des parois 2, 3. Pour construire une paroi isolante d'un bâtiment, des panneaux 1 sont installés les uns à la suite des autres et sont assemblés les uns aux autres de telle sorte que lesdits espaces 4 des différents panneaux communiquent entre eux et forment un espace continu, puis du béton est coulé dans cet espace. La paroi 2 en béton comporte des séries d'armatures 5 de type dit "raidisseur", disposées parallèlement les unes aux autres. Une armature 5 de ce type a une forme triangulaire en section et est constituée par trois barres longitudinales disposées en triangle et par des fils ondulés s'étendant entre ces barres et reliés à elles. Les armatures 5 sont destinées à être partiellement noyées dans du béton 6 formant la paroi 2 proprement dite de telle sorte que chacune d'elles ait l'une de ses barres allongées placée en position supérieure. La paroi 3 en matériau isolant est formée au moyen de deux couches de matériau isolant, à savoir une première couche 3a située du côté de la paroi 2 et une deuxième couche 3b située du côté opposé à la paroi 2, placée contre la première couche 3a. La première couche 3a est formée de panneaux ou blocs contigus tandis que la deuxième couche 3b est formée de panneaux ou blocs disposés à distance les uns des autres. Comme cela est visible sur les figures 4 et 5, les panneaux ou blocs de la première couche 3a permettent de délimiter le fond de rainures 7 débouchant sur la face de la paroi 3 opposée à la paroi 2, tandis que les flancs des panneaux ou blocs de la deuxième couche 3b délimitent entre eux lesdites rainures 7 latéralement. Ces rainures 7 s'étendent sur l'ensemble d'une dimension du panneau 1 (longueur ou largeur) ou tout au moins sur une majeure partie de cette dimension. Les flancs des panneaux ou blocs de la couche 3b sont inclinés et ces panneaux ou blocs sont disposés sur la couche 3a de telle sorte que les flancs de deux panneaux ou blocs successifs de la couche 3b délimitent entre eux une rainure dont la largeur est moindre du côté de la couche 3a que du côté opposé. La face des panneaux ou blocs de la première couche 3a tournée vers la paroi 2 comprend des cavités 8 en contre-dépouille, notamment, dans l'exemple représenté, des groupes de cavités allongées, de formes partiellement cylindriques et parallèles les unes aux autres. Le matériau isolant constituent la paroi 3 peut être tout matériau présentant une cohésion suffisante pour réaliser une liaison de cette paroi 3 au béton ultérieurement coulé entre les parois 2 et 3 ; ce matériau peut notamment être du polystyrène ; il peut avoir une épaisseur totale de 10 à 60 cm. Le panneau 1 comprend également des entretoises 10, des organes allongés d'assemblage 11 et des barres 12 de clavetage des organes 11. Les entretoises 10 sont sous forme de lattes ou tasseaux. Elles sont placées sur les armatures 5, perpendiculairement à celles-ci. Chaque organe allongé d'assemblage 11 est sous forme d'une tige pleine ou tubulaire, comprenant une première extrémité 11a, dite ci-après extrémité antérieure, et une deuxième extrémité 11 b, dite ci-après extrémité postérieure. L'extrémité antérieure est taillée en pointe et comprend deux encoches 15 diamétralement opposées, délimitant des cavités propres à être envahies par le béton de la paroi 2 lorsque cette extrémité 11 a est insérée dans ce béton encore frais. L'extrémité postérieure 11 b comprend un trou 16 la traversant de part en part. La longueur de chacun de ces organes allongés d'assemblage 11 est telle que, lorsque l'extrémité antérieure 11 a de cet organe est noyée dans le béton de la paroi 2, l'extrémité postérieure 11 b de ce même organe se situe entièrement à l'intérieur d'une rainure 7, comme le montrent les figures 4 et 5. En référence aux figures 1 à 6, le procédé comprend les différentes étapes successives suivantes : - figure 1 : fabrication de la paroi 2 par mise en place des armatures 5 dans un coffrage approprié, parallèlement les unes aux autres, par exemple tous les 40 cm, et par coulée du béton jusqu'à environ mi-hauteur des armatures ; - figure 2 : mise en place des entretoises 10 de proche en proche sur les armatures 5, perpendiculairement à ces dernières ; - figure 3 : mise en place des panneaux de la première couche 3a sur ces armatures, les cavités 8 étant tournées vers les entretoises 10 ; - figure 4 : mise en place des panneaux ou blocs de la deuxième couche 3b sur les panneaux de la première couche 3a, avec disposition des flancs inclinés de ces panneaux ou blocs de telle sorte que les flancs de deux panneaux ou blocs successifs de la couche 3b délimitent entre eux une rainure 7 dont la largeur est moindre du côté de la couche 3a que du côté opposé ; ensuite, et alors que le béton de la paroi 2 est encore frais, insertion au travers de la couche 3a, au niveau du fond desdites rainures 7, des organes allongés d'assemblage 11 jusqu'à ce que l'extrémité antérieure 11a de chacun de ces organes 11 soit noyée dans le béton de la paroi 2 ; - figure 5 : toujours alors que le béton de la paroi 2 est encore frais, mise en place de chaque barre 12 de clavetage au travers des trous 16 des organes 11 5 débouchant dans une même rainure 7 ; et - figure 6 : coulé d'un matériau de liaison 17, notamment de béton, dans les rainures 7 de manière à remplir ces rainures. On laisse alors laisser durcir ce béton et celui de la paroi 2 de manière à réaliser la liaison définitive des extrémités postérieures 11 b les unes aux autres et à 10 réaliser la liaison définitive des organes 11 avec la paroi 2. Ces durcissements peuvent être réalisés à l'air libre ou dans une étuve, par exemple en étant soumis pendant huit heures à une température de 30 degrés C. Il est obtenu un panneau préfabriqué 1 présentant une parfaite cohésion de l'assemblage des parois 2 et 3 l'une à l'autre et une parfaite résistance aux 15 contraintes exercées sur ces parois par le béton coulé ultérieurement dans l'espace 4 délimité entre ces parois. La présence des armatures 5 permet la pose de la paroi 3 sur ces armatures, sans étapes consistant à retourner une quelconque paroi. Cette pose directe et la mise en place des organes allongés d'assemblage 11 par simple insertion au travers 20 du matériau isolant jusque dans le béton frais permet la mise en oeuvre rapide du procédé de fabrication, compatible avec le temps de prise de ce béton ; l'assemblage des extrémités postérieures 11 b peut également être réalisé rapidement. Les figures 7 et 8 représentent deux autres formes de réalisation des organes allongés d'assemblage 11. Ces organes 11 ne comprennent pas de trous 16 et ne 25 sont pas destinés à être reliés par des barres de clavetage 12 ; au niveau de leurs extrémités postérieures 11 b, ils comprennent des encoches 20 identiques ou similaires aux encoches 15, destinées à être envahies par le matériau de liaison 17 coulé dans les rainures 7 et à permettre d'assurer ainsi la liaison de ces organes 11 à ce matériau de liaison. L'extrémité postérieure 11 b peut se terminer par une face 30 plane perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'organe 11 (cf. figure 7), ou peut présenter une pointe identique ou similaire à la pointe de l'extrémité antérieure 11a (cf. figure 8). L'invention fournit ainsi un procédé d'obtention d'un panneau préfabriqué de caractéristiques mécaniques élevées, sans étapes consistant à retourner une quelconque paroi et remédie aux inconvénients des procédés homologues selon la technique antérieure. L'invention a été décrite ci-dessus en référence à des formes de réalisation données à titre de purs exemples. Il va de soi qu'elle n'est pas limitée à ces formes de réalisation mais qu'elle s'étend à toutes les autres formes de réalisation couvertes par les revendications ci-annexées. REVENDICATIONS1 û Procédé de fabrication d'un panneau préfabriqué (1), destiné à former une paroi isolante, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à : - fabriquer une paroi (2) en béton avec des armatures (5) faisant saillie sur une même face de cette paroi (2) ; - disposer sur lesdites armatures (5) une paroi (3) en matériau isolant, comprenant, sur une face, des rainures allongées (7) qui s'étendent sur l'ensemble d'une dimension de cette paroi (3) ou sur une majeure partie de cette dimension, ladite paroi (3) en matériau isolant étant disposée sur lesdites armatures (5) de telle sorte que lesdites rainures (7) soient situées sur la face de cette paroi (3) en matériau isolant opposée à la paroi (2) en béton ; - alors que le béton de ladite paroi (2) en béton est encore frais, insérer au travers de ladite paroi (3) en matériau isolant, au niveau du fond desdites rainures (7), des organes allongés d'assemblage (11) jusqu'à ce que l'extrémité antérieure (11a) de chacun de ces organes (11) soit noyée dans le béton de ladite paroi (2) en béton, ces organes allongés d'assemblage (11) ayant une longueur telle que, lorsque leurs dites extrémités antérieures (11 a) sont noyées dans le béton de ladite paroi (2) en béton, leurs extrémités opposées (11b), dites postérieures, se situent à l'intérieur desdites rainures (7) ; - couler un matériau de liaison (17) dans chaque rainure (7) ; - laisser durcir ce matériau de liaison (17) de manière à relier les unes aux autres lesdites extrémités postérieures (11b) présentes dans ladite rainure (7) et laisser durcir le béton de ladite paroi (2) en béton. 2 ù Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à aménager lesdites armatures (5) de telle sorte qu'elles présentent des surfaces d'appui étendues, et/ou l'étape consistant à placer entre les armatures (5) et ladite paroi (3) en matériau isolant des entretoises allongées (10) incluant des surfaces d'appui étendues. 3 ù Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à utiliser des armatures (5) allongées, notamment celles dites "raidisseurs", présentant une forme triangulaire en section et comportant chacune une barre supérieure allongée. 4 ù Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à disposer lesdites entretoises (10) directement sur les armatures (5). û Procédé selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à disposer lesdites entretoises (10) perpendiculairement aux armatures (5). 6 ù Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il 5 comprend l'étape consistant à aménager dans ladite paroi (3) en matériau isolant des cavités (8) en contre-dépouille débouchant sur sa face opposée à celle comprenant lesdites rainures (7). 7 ù Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à aménager ladite paroi (3) en matériau isolant au moyen de deux couches (3a, 3b) de matériau isolant, à savoir une première couche (3a) située du côté de ladite paroi (2) en béton, dont la face opposée à cette paroi (2) en béton forme le fond desdites rainures (7), et une deuxième couche (3b) située du côté opposé à ladite paroi (2) en béton, placée contre ladite première couche (3a), formée de plusieurs panneaux ou blocs de matériau disposés à distance les uns des autres de manière à ce que leurs flancs délimitent entre eux lesdites rainures (7). 8 ù Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à aménager les flancs des panneaux ou blocs de ladite deuxième couche (3b) de telle sorte que les flancs de deux panneaux ou blocs adjacents de cette deuxième couche (3b) délimitent entre eux une rainure (7) dont la largeur va en augmentant dans la direction opposée au fond de la rainure (7), la coulée dudit matériau de liaison (17) réalisant ainsi un maintien des panneaux ou blocs de la deuxième couche (3b) par rapport à ladite première couche (3a) par complémentarité de formes de ce matériau de liaison (17) avec la forme de ces flancs. 9 û Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape consistant à mettre en place sur lesdites extrémités postérieures (11 b) présentes dans une même rainure (7) un organe allongé (12) de liaison rigide de ces extrémités (11 b) les unes aux autres, cet organe allongé de liaison (12) étant destiné à être noyé, avec lesdites extrémités (11b), dans ledit matériau de liaison (17). 10 ù Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à aménager un trou (16) dans chacune desdites extrémités postérieures (11 b) devant être réunies par ledit organe allongé de liaison (12), et à engager cet organe allongé de liaison (12) de manière ajustée dans les trous (16) de ces extrémités postérieures (11 b).