Brevet FR2971801A1 — publié le 20120824

Bloc de béton alvéolaire isolant La présente invention concerne le domaine des matériaux de construction et plus spécifiquement celui des blocs de béton permettant l'édification de murs par empilement des blocs les uns sur les autres. Pour l'édification des constructions on emploie, soit la technique d'assemblage dite « à sec », soit la technique d'assemblage dite « à coller », techniques qui sont explicitées dans les deux demandes antérieures de brevet FR 0 510 804 et 06 103 599 de la demanderesse. Par ailleurs, la demande antérieure de brevet FR 07 59266 de la demanderesse propose un nouveau type de bloc alvéolaire ainsi qu'un ensemble complet de blocs et accessoires pour une mise en oeuvre rapide des maçonneries sur le chantier. Ce nouveau bloc alvéolaire présente des stries d'alignement vertical sur les faces externes d'un bloc et/ou d'un accessoire afin d'assurer l'alignement vertical des alvéoles des blocs ou accessoires, ces stries pouvant également servir à couper la paroi externe de ces alvéoles. Plus particulièrement ces blocs de béton alvéolaires sont destinés à la construction modulaire de murs par empilement de rangs de blocs et décalage des blocs d'un rang N par rapport à ceux d'un rang N-1 immédiatement inférieur. Ils comportent deux parois latérales parallèles et symétriques par rapport à un plan vertical médian, chaque paroi latérale comportant au moins une cavité dite cavité latérale, une ou plusieurs alvéoles centrales étant prévues entre les deux parois latérales, grâce à la présence de cloisons centrales reliant les parois. Des stries d'alignement sont prévues par paire sur au moins une partie de la hauteur des parois latérales, chaque paroi latérale comportant au moins une paire de stries, les stries S1 et S3 étant en regard respectivement d'une première et d'une troisième alvéole latérale, le décalage entre S1 et S3 correspondant à la longueur d'un demi bloc , de sorte que une strie d'un bloc d'un rang N vienne s'aligner avec une strie d'un bloc du rang immédiatement en dessous N-1 et réaliser entre eux un décalage de un demi bloc. Néanmoins ces blocs ne présentent pas une excellente isolation thermique. Or dans le contexte actuel, il existe une demande d'amélioration de l'isolation thermique des bâtiments. Les bétons classiques ont une conductivité thermique généralement supérieure à 1 W/m.K. Les bétons légers structuraux classiques permettent de descendre à environ 0,8 W/m.K. Le document FR2922205 propose des bétons qui présentent une meilleure isolation. Toutefois les valeurs obtenues sont toutes supérieures à 0,5 W/m.K Il existe donc un besoin de trouver de nouveaux blocs de construction, permettant d'améliorer l'isolation thermique, tout en conservant une résistance mécanique acceptable. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients. A cet effet elle propose un bloc de béton alvéolaire destiné à la construction modulaire de murs par empilement de rangs de blocs, composé d'un béton comprenant des granulats légers du sable naturel et du ciment. Le bloc de béton est particulier en ce que le ciment représente entre 13 et 170/0 en poids sec dudit béton léger. Grâce à ces dispositions, un tel béton présente une conductivité thermique nettement plus faible, inférieure à 0,3 W/m.K, ce qui améliore significativement les performances d'isolation thermique d'un bâtiment construit avec de tels blocs. De plus un tel bloc de béton alvéolaire respecte les critères de la classification L30 de la normalisation pour les éléments de maçonnerie. Selon d'autres caractéristiques - lesdits granulats légers peuvent représenter de 25 à 350/0 et ledit sable naturel de 50 à 600/0 en poids sec dudit béton léger, - lesdits granulats légers peuvent représenter de 28 à 320/0 en poids sec dudit béton léger, - les proportions de granulats légers et de sable naturel peuvent être choisies de sorte que la masse volumique dudit béton est comprise entre 1050 et 1200 kg/m3, - les proportions de granulats légers et de sable naturel peuvent être choisies de sorte que la masse volumique dudit béton est comprise entre 1100 et 1150 kg/m3. - lesdits granulats légers peuvent être des granulats d'argile expansée. L'avantage des blocs de béton selon l'invention est qu'ils présentent des propriétés isolantes améliorées, grâce à une conductivité thermique réduite du béton, tout en garantissant une résistance mécanique acceptable. En outre la masse volumique réduite rend les blocs légers, et donc plus faciles à manutentionner. On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après faite en référence aux figures annexées suivantes : - figure 1 : vue de dessus d'un bloc de béton selon l'invention. - figure 2 : coupe verticale et transversale d'un bloc de la figure 1 comportant des réservations en sous face pour l'emboîtement de cales. - figure 3: coupe verticale et transversale d'un bloc de la figure 1 comportant en outre un évidement central (5) en sous face. - figure 4 : coupe verticale et transversale montrant l'emploi de cales pour l'ajustement en hauteur. L'invention propose soit des blocs de béton à utiliser seuls, soit un ensemble de construction composé desdits blocs de béton, et d'accessoires. Un bloc de béton alvéolaire est fabriqué, selon l'invention, en béton léger à base de granulats d'argile expansée et de sable naturel. Des alvéoles en quinconce y sont disposées, de faible épaisseur, ce qui améliore sensiblement sa performance thermique. Les blocs de béton et accessoires sont calibrés par rectification des deux faces horizontales de pose. Les blocs et accessoires selon l'invention permettent le montage de mur (par exemple de 20 cm d'épaisseur) soit en « collant » les blocs entre eux avec un joint mince horizontal, soit par montage à sec sur la hauteur d'étage et remplissage des alvéoles centrales par un mortier ou micro-béton. Il est à noter que l'invention peut être étendue à tout bloc de béton, et pour d'autres épaisseurs de mur. Un bloc de béton (A) dans l'exemple de réalisation non limitatif des figures comporte deux parois latérales (2, 2') parallèles et à égale distance du plan vertical médian (P) perpendiculaire à la coupe de la vue 1, et une pluralité de cloisons centrales (6) reliant entre elles les parois (2, 2') de façon à délimiter une pluralité d'alvéoles centrales par exemple à section sensiblement carrée (3) ou sensiblement rectangulaires (3'). Les deux parois latérales (2, 2') comportent chacune des moyens d'emboîtement verticaux et horizontaux ainsi que des cavités internes (4, 4') appelées dans la suite du texte cavités latérales, les cavités étant délimitées par des cloisons intermédiaires (8, 8'). On peut prévoir optionnellement en haut et/ou en bas des cloisons centrales (6) un évidement (5) dont la fonction sera expliquée dans la suite du texte, ainsi que des évidements (7) en haut et/ou en bas des cloisons intermédiaires (8, 8'). La stabilité du montage est assurée par le collage des joints horizontaux et par les emboîtements verticaux mâles (1) et femelles (1') situés en extrémités de bloc. Dans le cas du montage à sec la stabilité est assurée par le coulage du mortier dans les alvéoles centrales (3, 3') et par ces mêmes emboîtements verticaux (1, 1'). Les blocs (A) s'empilent les uns sur les autres, décalés en alignant des stries (S) se trouvant dans les faces verticales (2, 2') et qui servent de repères de pose afin d'obtenir un chevauchement parfait. Ces stries sont prévues sur au moins une partie de la hauteur des parois latérales verticales (2, 2'). Ces stries offrent aussi un meilleur accrochage de l'enduit extérieur. Par chevauchement parfait, on comprend un chevauchement qui entraîne une superposition et un alignement parfait des alvéoles centrales (3, 3') et des alvéoles externes (4, 4'). Ces stries (S) sont réparties précisément sur les faces externes des parois latérales. Ainsi en superposant les stries S1 des blocs d'un rang N avec les stries S3 des blocs d'un rang N-1 immédiatement en dessous, les blocs d'un rang à l'autre sont chevauchés d'un demi-bloc et les alvéoles centrales (3, 3') sont automatiquement alignées verticalement. De même pour les alvéoles (4, 4') des cavités latérales. De plus, les emplacements de stries correspondent aux extrémités de certaines alvéoles (4, 4'). Plus précisément sur la paroi latérale (2) : les stries SI et S3 sont en regard respectivement d'une première et d'une troisième alvéole latérale (4) (voir figure 1), le décalage entre SI et S3 correspondant à la longueur d'un demi bloc de façon à permettre le chevauchement d'un demi bloc sur le rang inférieur ; deux autres stries S2 et S4, peuvent en outre être prévues, elles sont décalées entre elles d'un demi bloc et décalées par rapport à Si et S3 de la longueur d'une alvéole latérale (4). Sur l'autre paroi latérale (2') l'ordre des stries S'1, S'2, S'3, S'4 est 25 inversé. Ces stries servent également de rainures de prédécoupe pour faciliter la découpe de la partie de paroi externe afin d'ouvrir l'alvéole latérale correspondante vers l'extérieur. Comme elles sont verticalement alignées, elles permettent le passage des gaines techniques (câbles électriques, 30 tuyaux d'eau ou de chauffage). Le nombre de stries des blocs de béton est forcément pair et variera en fonction des découpes qu'on souhaite pouvoir faire. Dans l'exemple représenté, il y a donc quatre rainures ou stries sur chaque face extérieure pour permettre deux découpes des parois externes aux niveaux des stries. En zone sismique, ou encore afin d'éviter la pénétration de l'eau de pluie ou des courants d'air à travers la maçonnerie, les joints verticaux entre blocs sont assurés par le coulage d'un micro-béton fluidifié dans les alvéoles centrales (3) en fin de montage de la maçonnerie sur toute la hauteur d'étage. La taille de ces alvéoles est suffisamment grande pour permettre, si nécessaire, de recevoir des armatures verticales afin d'améliorer la stabilité de la maçonnerie. Dans la variante « montage à sec » les évidements (5) dans les cloisons centrales transversales (6) qui permettent le coulage du micro-béton dans toute la ou les alvéoles (3, 3') de la partie centrale des blocs, peuvent aussi recevoir des armatures longitudinales pour renforcer la stabilité de l'ouvrage. L'alignement vertical des alvéoles externes (4) et (4') des blocs créé des colonnes qui peuvent servir de gaines techniques pour le passage de câbles ou tuyaux sans détériorer l'isolation qui sera rapportée à l'intérieur du logement. Les stries dans les parois (2) et (2') servent d'amorce de coupe pour faciliter la découpe de ces gaines. Ces gaines verticales peuvent aussi être reliées horizontalement au moyen des réservations (7) faites dans les cloisons transversales intermédiaires (8) des alvéoles (4) et (4'). Pour la fabrication de ce bloc, on utilise selon l'invention des granulats d'argile expansée à hauteur de 300/0 en poids sec. La proportion peut varier entre 250/0 et 350/0. La granulométrie de ces granulats peut par exemple s'étendre de 2 à 9 mm. D'autres granulats légers peuvent être utilisés, comme la ponce ou le schiste expansé. De tels bétons de granulats légers sont considérés comme légers selon la norme européenne NF EN 771-3/CN quand leur masse volumique est inférieure à 1750 kg/m3. Pour l'argile expansée, la masse volumique est typiquement de l'ordre de 500 kg/m3. La ponce ou le schiste expansé présentent des masses volumiques proches de 500 kg/m3 également. Dans certains cas la proportion de sable naturel peut être diminuée, et celle de granulats augmentée. Un béton composé de 850/0 de schistes expansés et de 150/0 de ciment donne de bons résultats. En plus des granulats, on utilise généralement du sable naturel, avec une granulométrie de 0 à 4 mm. On trouve dans l'état de la technique des exemples de bétons avec une proportion de granulats légers, associé à du sable léger. L'inventeur a constaté qu'avec la proportion indiquée de granulats légers et en utilisant une forte proportion de sable naturel, on obtient des propriétés isolantes surprenantes, tout en conservant des propriétés mécaniques acceptables. On considère qu'un sable léger est un sable présentant une masse volumique inférieure à 1000 kg/m3, typiquement 700 kg/m3, alors que le sable naturel présente une masse volumique proche de 2000 kg/m3, typiquement entre 1700 et 2500 kg/m3. Avec une proportion de 300/0 en poids sec d'argile expansée, 550/0 en poids sec de sable naturel, les 150/0 restants étant du ciment, on peut obtenir des blocs de béton, dont le béton présente une masse volumique comprise entre 1100 et 1150 kg/m3, et une conductivité thermique utile de 0,26 W/m.K. Une telle conductivité thermique est mesurée sur une paroi de béton sec, à une température de 10°C. Il y est ensuite affecté un coefficient, typiquement de 1,08 ce qui donne la conductivité thermique « utile », tenant compte de conditions réelles moins avantageuses. Ainsi une telle mesure peut donner une valeur de 0,24 W/m.K, ce qui donne une conductivité thermique utile de 0,26 W/m.K. En respectant des intervalles de 25 à 350/0 en poids sec de granulats d'argile expansée, de 50 à 600/0 en poids sec de sable naturel, et de 13 à 170/0 en poids sec de ciment, et en choisissant les proportions pour respecter l'obtention d'une masse volumique comprise entre 1050 et 1200 kg/m3, on obtient une conductivité thermique utile inférieure à 0,3 W/m.K, tout en disposant d'un bloc respectant les critères de la classe de résistance L30 selon la norme NF 025 A, et la norme NF EN 771-3/CN. Les meilleurs résultats sont obtenus en respectant un intervalle pour les granulats de 28 à 320/0, et pour la masse volumique de 1100 à 1150 kg/m3. Il est également intéressant de se limiter à l'intervalle de 13 à 150/0 pour le ciment. Exprimés en pourcentage volumique, les granulats légers doivent se situer entre 50 et 600/0, avec une préférence à 550/0, le sable naturel entre 25 et 350/0 avec une préférence à 320/0, et le ciment entre 10 et 150/0 avec une préférence à 130/0. Bien que l'invention ait été décrite selon un mode de réalisation particulier, elle n'y est nullement limitée, et des variantes peuvent y être apportées, ainsi que des combinaisons des variantes décrites, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS1. Bloc en béton alvéolaire destiné à la construction modulaire de murs par empilement de rangs de blocs, composé d'un béton comprenant des granulats légers du sable naturel et du ciment, caractérisé en ce que le ciment représente entre 13 et 170/0 en poids sec dudit béton léger. 2. Bloc en béton selon la revendication précédente, dans lequel lesdits granulats légers représentent de 25 à 350/0 et ledit sable naturel de 50 à 600/0 en poids sec dudit béton léger. 3. Bloc en béton selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits granulats légers représentent de 28 à 320/0 en poids sec dudit béton léger. 4. Bloc en béton selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les proportions de granulats légers et de sable naturel sont choisies de sorte que la masse volumique dudit béton est comprise entre 1050 et 1200 kg/m3. 5. Bloc de béton selon la revendication précédente, dans lequel les proportions de granulats légers et de sable naturel sont choisies de sorte que la masse volumique dudit béton est comprise entre 1100 et 1150 kg/m3. 6. Bloc de béton selon l'une des revendications précédentes, dans lequel lesdits granulats légers sont des granulats d'argile expansée.