Brevet FR2969188A1 — publié le 20120622

La présente invention concerne le domaine de la construction de bâtiments. Elle concerne plus particulièrement un élément constructif de construction pour bâtiment, modulaire et modulable Le domaine de la construction de bâtiments est un très gros consommateur de ciment. II est en cela responsable de grandes quantités d'émission de gaz carbonique produites, ainsi que de sources d'énergie consommées à l'occasion de la fabrication du ciment. Des matériaux alternatifs ont été proposés, plus conformes à un développement durable. Par exemple le bois est de plus en plus utilisé. Quand il est exploité avec plantation systématique de jeunes arbres pour chaque arbre abattu, le bois est un matériau durable. De plus il permet d'obtenir des constructions plus légères que le béton. Le bois est généralement utilisé sous forme de poutres, qui peuvent être empilées les unes sur les autres en position horizontale, ou alors positionnées l'une à côté de l'autre en position verticale. Les poutres peuvent aussi être disposées en position verticale, espacées l'une de l'autres, avec un remplissage entre ces poutres par exemple avec de la laine de verre. Enfin les poutres peuvent aussi servir à créer l'ensemble de la structure, certaines poutres étant verticales d'autres horizontales relient les poutres verticales entre elles, et d'autres encore, obliques permettent de stabiliser l'ensemble. Un matériau de remplissage vient compléter les espaces entre les poutres pour former les murs. C'est le cas dans ce qu'on appelle parfois les « maisons alsaciennes ». Néanmoins le bois, quoique plus léger que le béton, reste un matériau lourd. Par ailleurs, son exploitation durable est contraignante. Le temps de pousse d'un arbre est en général de 30 ans sous nos latitudes et de plus de 60 ans dans les forêts du nord de l'Europe. La présente invention cherche à résoudre au moins une partie de ces divers inconvénients, et propose une élément constructif présentant un poids plus faible, une meilleure isolation et une meilleure durabilité. L'objet de la présente invention est un élément constructif de construction pour bâtiment. 2 L'élément constructif selon l'invention est particulier en ce qu'il comprend une pluralité de tubes de bambou, disposés côte à côte et adjacents dans le plan de section des tubes, et un moyen de liaison apte à maintenir lesdits tubes de bambou côte à côte et adjacents. Le bambou est une plante qui pousse très rapidement. II est donc bien plus aisé et plus rapide que pour le bois de reconstituer les matériaux utilisés. Par ailleurs c'est un matériau léger en soi. En le disposant selon l'invention dans un élément constructif, le liant étant disposé entre les tubes de bambou, le creux du bambou reste vide. Cela crée un élément constructif particulièrement léger. De plus cela donne un élément constructif avec de bonnes propriétés isolantes, l'air emprisonné dans le creux des bambous étant un excellent isolant. Les tubes de bambou sont disposés adjacents. Il faut entendre par « adjacent » la situation où deux tubes de bambou voisins pourraient se toucher ; néanmoins ils ne se touchent pas toujours, du fait de l'imperfection des formes de chaque tube, des variations de dimensions des tubes les uns par rapport aux autres, ainsi que du fait de l'espace minimal nécessaire pour que le liant puisse assurer sa fonction de liant entre les tubes. Le mot « adjacent » signifie donc que deux tubes voisins sont aussi près que possible l'un de l'autre, en tenant compte des imperfections de forme des différents tubes de bambou, des variations de dimensions des tubes les uns par rapport aux autres, ainsi que de l'espace nécessaire au liant pour remplir sa fonction. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, ledit moyen de liaison peut être un liant, comme par exemple de la chaux éteinte ou une dolomie. Ce liant convient bien au liage de bambous, et présente l'avantage par rapport, par exemple à du ciment, qu'il durcit en s'associant avec du gaz carbonique, pour reformer du calcaire. Ce choix permet donc de réduire les émissions de gaz carbonique. Cela peut être également une colle résine, ou un autre liant. Selon d'autres caractéristiques : - ledit moyen de liaison peut être un moyen mécanique, par exemple un cadre en bois, qui entoure lesdits tubes de sorte à les maintenir côte à côte et adjacents ; un tel cadre ne laisse libre que les deux faces sur lesquelles les sections des tubes sont apparents 3 - ledit élément constructif comporte une dimension, appelée longueur, plus grande que les autres dimensions dudit élément constructif, et les tubes de bambou peuvent être disposés dans un sens perpendiculaire à ladite longueur ; cette disposition permet d'utiliser les élément constructifs selon l'invention comme des briques traditionnelles, par exemple avec les tubes de bambou dans le sens vertical pour des élément constructifs posés l'un à côté de l'autre, et une couche après l'autre. - ou alors les tubes de bambou peuvent être disposés dans le sens de ladite longueur ; cette disposition permet de fabriquer des éléments constructifs de plus grande longueur, pouvant aller jusqu'à plusieurs mètres de long ; ainsi lesdits éléments constructifs peuvent servir de poutres, disposées verticalement où en oblique ; cela permet alors les constructions de type « maisons alsaciennes », comme décrit ci-dessus, ou les poutres étant disposées verticales et adjacentes l'une à l'autre ou encore verticales espacées l'une de l'autre avec un remplissage ; la section perpendiculaire à ladite longueur peut présenter une nervure sur un de ses côtés, et une rainure sur son côté opposé, de sorte que ladite nervure est apte à s'introduire dans la rainure d'un élément constructif adjacent ; cela permet un assemblage d'éléments constructifs adjacents avec un positionnement garanti ; ladite section peut également présenter une rainure disposée entre deux nervures d'un côté de ladite section et une nervure disposée entre deux rainures sur son côté opposé, ladite rainure et les deux nervures d'un côté étant aptes à coopérer avec ladite nervure et les deux rainures du côté opposé d'un élément constructif adjacent pour établir une liaison de type nervure et rainure ; cette disposition renforce la garantie de positionnement, et donne une grande stabilité à la construction ; ledit élément constructif peut aussi comprendre en plus au moins un parement disposé sur un côté dudit élément constructif de sorte que ledit parement soit apparent quand ledit élément constructif est posé en vue de la construction dudit bâtiment ; cela permet de donner un aspect choisi à la construction, sans avoir à poser un revêtement supplémentaire après la pose des éléments 4 2969188 constructifs ; ledit élément constructif peut aussi comprendre deux parements de part et d'autre desdits tubes de bambou, et des moyens de maintien disposés de sorte à maintenir l'espacement entre lesdits parements ; une telle 5 caractéristique permet de disposer les tubes de bambou horizontalement par rapport au sens de construction ; les tubes travaillent alors à la compression dans le sens de leur section, et le moyen de liaison est sollicité pour assurer la stabilité de l'élément constructif ; les moyens de maintien contribuent alors à la tenue des éléments constructifs ; 10 La présente invention concerne également l'utilisation d'éléments constructifs selon l'invention comme poutres verticales ou poutres obliques, comme indiqué ci-dessus, ou alors comme panneau de remplissage. La présente invention concerne enfin un procédé de fabrication d'un élément constructif selon l'invention par extrusion ; d'autres modes de fabrication sont bien 15 entendu possibles, mais ce mode de fabrication apporte d'indéniables avantages de productivité et de coût. D'autres avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description d'un exemple de réalisation et des dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 représente un élément constructif selon un premier mode de réalisation 20 de l'invention, vu en perspective, La figure 2 représente un détail essentiel de l'élément constructif de la fig. 1 ou 2, vu de dessus, La figure 3 représente un détail essentiel d'un élément constructif selon un troisième mode de réalisation, vu de dessus, 25 La figure 4 représente un élément constructif selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, vu en perspective, La figure 5 représente la section d'un élément constructif selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, La figure 6 représente un exemple de construction avec des éléments constructifs 30 selon l'invention, 5 La figure 7 représente schématiquement une installation de fabrication d'éléments constructifs selon l'invention. L'élément constructif 1 visible à la fig. 1 comporte une pluralité de tubes de bambou 2. Ces tubes 2 sont constitués chacun d'un morceau de tige de bambou 8 (voir fig. 7), la section du tube 2 étant la section entière de la tige 8 dans le plan de section des tiges 8 ou des tubes 2. Un cadre 18, en tant que solution de liaison mécanique, est constitué de quatre planches disposées sur les quatre côtés de l'élément constructif 1 à l'exclusion des côtés faisant apparaître les sections de tubes 2 de bambou. Les tubes 2 de bambou sont disposés verticalement, l'élément constructif 1 étant destiné à être posé lors de la construction d'un mur 11 dans le sens dans lequel il est représenté à la fig. 1. Les tubes 2 de bambou seront donc disposés verticalement dans le mur 11 construit. Les tubes 2 de bambou sont ici disposés perpendiculaires à la plus grande longueur L de l'élément constructif 1. Un deuxième mode de réalisation d'un élément constructif 1 selon l'invention est montré à la fig. 4. Un liant 3 est disposé entre les tubes 2, pour que l'ensemble forme un tout solidaire. Deux parements 4 sont disposés de part et d'autre des tubes 2 de bambou. Ces parements 4 peuvent être en bois, ou en panneau à base de bois. Ils donnent l'aspect bois à l'élément constructif 1, et donc au mur en situation construite. D'autres matériaux peuvent bien entendu être utilisés, comme une matière plastique, ou alors des parements 4 métalliques, en acier ou en aluminium par exemple. Bien entendu l'élément constructif 1 peut aussi ne pas disposer de tels parements 4, les tubes de bambou 2 étant alors apparents sur les côtés. Les tubes 2 de bambou sont ici disposés parallèles à la plus grande longueur L de l'élément constructif 1. Dans cette disposition, on comprendra que les efforts de compression verticaux ont une tendance à écarter les tubes 2 de bambou les uns des autres. On peut alors disposer des tirants 5, pour maintenir l'espacement entre les deux parements 4 et reprendre ainsi ces efforts latéraux. Les parements 4 contribuent dans ce cas à la résistance mécanique de l'élément constructif 1. Dans le cas où le moyen de liaison est un cadre 18 et les tubes 2 sont disposés dans ce sens, des tirants 5 peuvent également être prévus, ou alors on pourra considérer que le cadre 18 lui-même en fait office, selon les dimensions de 6 2969188 l'élément constructif 1 et les efforts à considérer. Les figures 2 et 3 illustrent deux exemples de disposition des tubes 2 de bambou les uns par rapport aux autres. On comprend aisément que l'espace 12 entre les tubes 2 doit suffire pour que le liant 3, le cas échéant, puisse remplir sa fonction, 5 mais une fois cette condition remplie, ledit espace 12 doit être le plus réduit possible. En effet les tubes 2 de bambou contribuent à la solidité de l'élément constructif 1, notamment à sa tenue à la compression par la résistance des tubes 2 de bambou eux-mêmes, dans le sens de leur longueur dans ce mode de réalisation, alors que l'espace 12 entre les tubes 2 y contribue le cas échéant par 10 la qualité du liant 3, qui peut présenter une résistance différente, qui, selon le type de liant 3, peut être plus faible. On observe que la disposition proposée à la fig. 2 avec des tubes 2 identiques ne laisse que de très petits espaces 12 entre les tubes 2. On peut évaluer de manière théorique la proportion de cet espace 12 par rapport à la surface totale, et on arrive alors à environ 10%. Néanmoins dans la 15 pratique, en tenant compte de l'imperfection des formes de chaque tube 2, des variations de dimensions des tubes 2 les uns par rapport aux autres, des effets de bord de l'élément constructif 1, ainsi que le cas échéant de l'espace 12 minimal nécessaire pour que le liant 3 puisse assurer sa fonction de liant entre les tubes 2, on arrive à une valeur un peu supérieure, qui peut aller d'environ 10% jusque 20 environ 20 à 30%. La disposition proposée à la fig. 3 est également intéressante et illustre un troisième mode de réalisation. Des tubes 2 de dimension plus grande y alternent avec des tubes 2 environ de taille moitié, idéalement même d'un diamètre d'environ 40% par rapport aux tubes 2 de dimension plus grande. La proportion 25 théorique d'espace 12 entre les tubes 2 par rapport à la surface totale est également d'environ 10%. Là encore, la proportion pratique pourra aller d'environ 10% jusque environ 20 à 30%. La figure 5 illustre une section d'élément constructif 1 profilée, selon un quatrième mode de réalisation. Sur le dessus est disposée une rainure supérieure 13 30 centrale entre deux nervures supérieures 14, et sur le dessous, en correspondance, une nervure inférieure 15 centrale entre deux rainures inférieures 16. L'élément constructif 1 selon l'invention peut ainsi être assemblé aux éléments constructifs 1 adjacents avec un positionnement garanti. On peut chercher, selon un mode avantageux de réalisation de l'invention, à faire en sorte d'obtenir au moins un tube 2 dans chacune des nervures supérieures 14 ou inférieure 15. Les éléments constructifs 1 des fig. 4 ou 5 peuvent présenter une longueur nettement plus grande que la section de l'élément constructif 1, par exemple de l'ordre de deux mètres, pour une section présentant une plus grande dimension d'environ 20 cm. En ayant une longueur nettement plus grande que la section, ces éléments constructifs 1 peuvent être utilisés comme des poutres 1. Par exemple ces poutres 1 peuvent alors constituer un mur par assemblage de poutres 1 verticales adjacentes, chaque poutre 1 ayant la hauteur du mur à 10 construire. Ou alors ces poutres peuvent constituer un mur 11 par assemblage de poutres 1 horizontales (voir fig. 6). On dispose alors une première poutre 1 horizontale au sol, éventuellement une deuxième dans son prolongement et une troisième, jusqu'à obtenir la longueur souhaitée du mur 11. La dernière poutre 1 doit être 15 coupée à longueur. La chute 17 peut être utilisée pour être disposée sur la première poutre 1 posée, ce qui peut avoir comme effet que les joints de poutres 1 posées bout à bout seront décalés d'une rangée de poutres 1 à l'autre. Ces poutres 1 peuvent aussi être disposées verticales, espacées l'une de l'autre, l'espace étant alors rempli par des matières isolantes. 20 Enfin les poutres peuvent constituer une structure, par des poutres 1 verticales, horizontales et obliques, les éléments de remplissage du mur pouvant alors y être attachés, selon le principe de construction de type « maisons alsaciennes ». On peut également disposer des panneaux complets à insérer dans des constructions poteau poutre (pour remplir les espaces) et ainsi servir en même 25 temps d'isolant et de contreventement. Un élément constructif 1 peut alors présenter par exemple une épaisseur de 100 mm, une largeur de 1 m, et une longueur de 2 m, et être utilisé comme panneau de remplissage entre des poutres verticales et/ou obliques selon l'invention. De tels panneaux peuvent également être utilisés seuls, sans poutres. 30 La fig. 7 illustre une filière d'extrusion par laquelle des éléments constructifs 1 selon l'invention peuvent être extrudés. On y distingue la filière 6 proprement dite, 8 ainsi qu'un côté d'alimentation 7 en tiges de bambou 8 et en liant 3, et un côté de sortie 9 d'une poutre. Du côté de sortie 9, une scie 10 est disposée, pour couper les éléments constructifs 1 à la longueur souhaitée. Selon les applications, cette longueur pourra être de l'ordre de 100 à 150 mm, pour des élément constructifs 1 devant être utilisés comme des briques traditionnelles ; ou alors la longueur sera de plusieurs mètres, pour des éléments constructifs 1 utilisés comme poutres. Toutes les longueurs intermédiaires sont également possibles ; par exemple une longueur comprise entre 500 mm et 1500 mm peut être utile pour la construction d'un complément de mur latéral juste sous le toit. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des structures particulières, elle n'y est nullement limitée et on peut y apporter de nombreuses variantes. Les combinaisons des différentes réalisations représentées sur les dessins ou décrites ci-dessus ne sortent pas du cadre de l'invention. Les numéros de référence suivants sont utilisés dans la présente demande, ainsi 15 que sur les dessins annexés : 1. élément constructif 2. tube de bambou 3. liant 4. parement 20 5. tirant 6. filière 7. côté d'alimentation 8. tige de bambou 9. côté de sortie 25 10. scie 11.mur 12.espace entre tubes de bambou 13. rainure supérieure 14. nervure supérieure 30 15. nervure inférieure 16.rainure inférieure 17. chute 9 . cad re Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. 1n REVENDICATIONS1. Elément constructif (1) de construction pour bâtiment caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité de tubes de bambou (2) disposés côte à côte et adjacents dans le plan de section des tubes, et un moyen de liaison (3, 4, 5, 18) apte à maintenir lesdits tubes de bambou côte à côte et adjacents. 2. Elément constructif (1) selon la revendication précédente dans laquelle ledit moyen de liaison est un liant (3), par exemple une chaux éteinte ou une dolomie, disposé entre les tubes de bambou (2) de manière à maintenir lesdits tubes de bambou (2) côte à côte et adjacents. 3. Elément constructif (1) selon la revendication 1 dans laquelle ledit moyen de liaison est un moyen mécanique (4, 5, 18), par exemple un cadre (18) en bois, qui entoure lesdits tubes de sorte à les maintenir côte à côte et adjacents. 4. Elément constructif (1) selon l'une des revendications précédentes comportant une dimension, appelée longueur, plus grande que les autres dimensions dudit élément constructif (1), et les tubes de bambou (2) sont disposés dans un sens perpendiculaire à ladite longueur. 5. Elément constructif (1) selon l'une des revendications 1 à 3 comportant une dimension, appelée longueur, plus grande que les autres dimensions dudit élément constructif (1), et les tubes de bambou (2) sont disposés dans le sens de ladite longueur. 6. Elément constructif (1) selon la revendication précédente dans laquelle la section perpendiculaire à ladite longueur présente une nervure (14) sur un de ses côtés, et une rainure (16) sur son côté opposé, de sorte que ladite nervure (14) est apte à s'introduire dans la rainure (16) d'un élément constructif (1) adjacent. 7. Elément constructif (1) selon la revendication précédente, dans laquelle ladite section présente une rainure (13) disposée entre deux nervures (14) d'un côté de ladite section et une nervure (15) disposée entre deux rainures (16) sur son côté opposé, ladite rainure (13) et les deux nervures (14) d'un côté étant aptes à coopérer avec ladite nervure (15) et les deux rainures (16) du côté opposé d'un élément constructif (1) adjacent pour établir une 11liaison de type nervure (14, 15) et rainure (13, 16). 8. Elément constructif (1) selon l'une des revendications précédentes, comprenant en plus au moins un parement (4) disposé sur un côté dudit élément constructif (1) de sorte que ledit parement (4) soit apparent quand ledit élément constructif (1) est posé en vue de la construction dudit bâtiment, de préférence comprenant deux parements (4) de part et d'autre desdits tubes de bambou (2), et des moyens de maintien (5) disposés de sorte à maintenir l'espacement entre lesdits parements (4). 9. Utilisation d'un élément constructif (1) selon l'une des revendications précédentes comme brique ou poutre à pose horizontale, comme poutre verticale, comme poutre oblique ou comme panneau de remplissage. 1O.Procédé de fabrication d'un élément constructif (1) selon l'une des revendications 1 à 8 par extrusion, comprenant une phase d'alimentation, une phase d'extrusion, et une phase de sciage.15