Brevet FR2988752A1 — publié le 20131004

PANNEAUX COMPOSITES DE CIMENT LEGER ET LEUR PROCEDE DE FABRICATION DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION Le domaine technique concerné par la présente invention est celui de la construction. ÉTAT ANTERIEUR DE LA TECHNIQUE Au cours des 15 dernières années, a été développé aux États-Unis d'Amérique, au Canada, en Australie, en Afrique du Sud, en Nouvelle-Zélande et dans les pays européens, un nouveau système de construction comportant des structures en acier léger (LSF) applicable aux bâtiments d'habitation ou autres types de bâtiments Ce nouveau système a été utilisé comme la meilleure alternative aux maisons en bois ou constructions traditionnelles en maçonnerie. A ce jour, les systèmes de construction structuraux (LSF - structures en acier léger), les structures métalliques mixtes, les structures en bois et autres permettent l'application de panneaux composites et non composites dans la construction pour le revêtement de murs extérieurs, de murs intérieurs, de systèmes de couverture et de plancher. Dans ces cas, sont utilisés des systèmes de superposition de couches (panneaux de revêtement, isolation thermique, acoustique et d'étanchéité, ou panneaux "sandwich"). DESCRIPTION DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de construction, par coffrage, de panneaux composites non autoporteurs, pour le revêtement de murs extérieurs, de murs intérieurs, de systèmes de couverture et de plancher, sur tous types de construction, tels que structures en acier léger (LSF), structures métalliques mixtes, structures en bois et autres. La fixation de ces panneaux composites peut se faire par plusieurs systèmes conventionnels, ou par tout autre type, notamment un système de montants en poutres d'acier "C", avec vissage direct. Les panneaux composites de ciment léger peuvent être fixés par tout type de système de fixation de panneaux, dans la mesure où il supporte le poids du panneau. La présente invention a donc d'abord pour objet un panneau composite de ciment léger, destiné à être utilisé dans le revêtement de murs extérieurs, de murs intérieurs, de systèmes de couverture et de plancher, dans le domaine de la construction, des structures en acier léger, des structures métalliques mixtes, des structures en bois, caractérisé par le fait qu'il est formé à partir des deux constituants suivants : Constituant 1 - matériau composite fait de ciment de classe 32 à 52 (EN 197-1), de billes de polystyrène, de 30 sable et d'eau ; Constituant 2 - réseau de fibre de verre anti-alcali. En particulier, ledit réseau de fibre de verre anti-alcali a une maille carrée, dont le côté a notamment une dimension égale ou inférieure à 4,5 mm. Le panneau composite selon l'invention peut avantageusement être formé à partir desdits constituants 1 et 2, et d'un constituant 3 supplémentaire : Constituant 3 - structure d'acier galvanisé ayant notamment une épaisseur comprise entre 0,5 mm et 0,7 mm. Ladite structure d'acier galvanisé peut se présenter sous la forme d'un quadrillage. Ladite structure d'acier galvanisé peut être 15 placée en position horizontale. Procédé de fabrication 20 Le procédé de fabrication du panneau composite de ciment léger selon l'invention est effectué par le procédé de coffrage ou moulage, les panneaux obtenus pouvant acquérir plusieurs dimensions ou configurations, selon ce qui est prévu. 25 L'épaisseur d'un panneau selon l'invention est de 4 centimètres ou plus. La présente invention a donc également pour objet 30 un procédé de fabrication d'un panneau composite de ciment léger tel que défini ci-dessus, ledit procédé étant réalisé par un procédé de coffrage, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : - introduction à tout niveau de la base du coffrage dudit matériau composite, fait de ciment de classe 32 à 52 (EN 197-1), de billes de polystyrène, de sable et d'eau ; - extension dudit réseau de fibre de verre à toute la zone du panneau ; - application de ladite structure interne d'acier galvanisé ; puis - remplissage de la zone restante par ledit matériau composite fait de ciment de classe 32 à 52 (EN 197-1), de billes de polystyrène, de sable et d'eau. Types de panneaux selon l'invention Il existe plusieurs modes de réalisation du panneau selon l'invention. Ces modes de réalisation résultent de la présence et dans l'affirmative de la configuration de la structure interne (constituant 3), laquelle détermine la plus ou moins grande capacité de résistance des panneaux. On peut mentionner : - un panneau avec le plus grand degré de résistance : il a sa structure interne composée par un quadrillage d'acier galvanisé ; - un panneau ayant un degré intermédiaire de résistance : il présente une structure interne composée par deux bandes d'acier galvanisé ; - un panneau avec un moindre degré de résistance : il n'a pas de structure interne d'acier galvanisé, comprenant seulement le matériau composite et le réseau de fibre de verre. La sélection du type de panneau à utiliser dans 5 une application particulière résulte essentiellement du type de structure dans laquelle le panneau est destiné à être fixé. Avantages 10 Concernant les avantages de l'utilisation des panneaux selon l'invention face aux procédés existants, il est important de noter les points suivants : 15 - Utiliser des panneaux composites de ciment léger améliore la stabilité de la construction ; - Ces panneaux sont une alternative viable à la maçonnerie et au polystyrène expansé ; - Ces panneaux sont ignifuges ; 20 - Ils sont faciles à appliquer ; - Ils utilisent moins de matériaux résiduels face aux procédés actuels ; - La construction, en recourant à ces panneaux, est plus rapide qu'avec les procédés actuels ; 25 - Ces panneaux présentent de bonnes propriétés thermiques ; - Les panneaux ont une durée de vie plus longue que les procédés actuels de revêtement ; - Les panneaux peuvent être appliqués pour le 30 revêtement des murs extérieurs, de murs intérieurs, de systèmes de couverture et plancher, sur tout type de construction ; - Ils n'ont pas besoin de conditions spéciales pour l'application ; ils peuvent être appliqués à l'intérieur ou à l'extérieur ; - Ces panneaux sont faciles à appliquer dans toutes les conditions climatiques au-dessus des 3 degrés Celsius ; - Les billes de polystyrène peuvent être obtenues à partir du recyclage du même composant ; - Les panneaux réduisent de plus de 35% le nombre de constituants utilisés dans les autres procédés, permettant une consommation de carburant réduite pour le transport des matériaux jusqu'aux chantiers ; - Ces panneaux ont une faible absorption d'eau, ce qui leur permet avoir bonnes propriétés thermiques. Ils ont aussi de très bonnes propriétés acoustiques ; - Ces panneaux présentent une plus grande résistance et durabilité, même quand ils sont exposés pendant des périodes prolongées à de fortes pluies. DESCRIPTION DES DESSINS - La Figure 1 représente une vue interne d'un panneau composite 1 selon l'invention placé dans une structure de fixation 3 avec des montants métalliques 2 ; la Figure 2 représente une vue de l'intérieur d'un panneau selon un mode de réalisation de l'invention, avec la structure interne en acier galvanisé en forme de quadrillage 4, et un réseau 5 de fibre de verre anti- alcali, ayant une maille carrée, dont le côté a une dimension égale ou inférieure à 4,5 mm ; la Figure 3 représente les coupes de profilé du panneau de la Figure 2, la section A représentant une vue en coupe de la structure d'acier galvanisé en position verticale, et la Section B représentant la vue en coupe de la structure en acier galvanisé en position horizontale ; la Figure 4 représente un panneau selon un autre mode de réalisation de l'ivention, dont la composition présente une structure interne, composée par deux bandes parallèles 6 d'acier galvanisé et un réseau 5 de fibre de verre anti-alcali, ayant une maille carrée, dont le côté a une dimension égale ou inférieure à 4,5 mm, la Section C correspondant au plan de coupe ; - la Figure 5 représente la coupe de profilé du panneau de la Figure 4, la Section C représentant le plan de coupe de la structure en acier galvanisé en position horizontale dudit panneau ; la Figure 6 représente un panneau conforme à encore un autre mode de réalisation de l'invention, sans structure interne d'acier galvanisé, comprenant seulement le matériau composite et le réseau 5 de fibre de verre, la Section D représentant le plan de coupe de la fibre de verre 5 ; - la Figure 7 représente la coupe de profilé du panneau de la Figure 6, la Section D représentant le plan de coupe de la fibre de verre 5 ; - la Figure 8 représente la fibre de verre 5 anti-alcali, ayant une maille carrée, dont le côté a une dimension égale ou inférieure à 4,5 mm ; - la Figure 9 représente un profilé de la structure en acier galvanisé 7 ; - la Figure 10 représente la structure en acier galvanisé sous la forme de quadrillage 4, et le profilé de la structure en acier galvanisé 7 ; - la Figure 11 représente la structure en acier galvanisé 10 d'un panneau selon les Figures 4 et 5, ayant deux sections parallèles longitudinales en acier galvanisé 6 ; et - la Figure 12 représente un exemple de construction d'un 15 mur extérieur avec des panneaux composites de ciment léger 1, placés dans une structure de fixation 3, avec des montants métalliques 2. DESCRIPTION DU MODE DE REALISATION PREFEREE 20 Le panneau des Figures 2 et 3 est le panneau plus complexe et, en conséquence, la réalisation préférée de cette invention (voir également Figure 12). 25 La construction de ce panneau est réalisée selon un procédé de coffrage décrit ci-après. L'épaisseur de ce panneau est de 4 centimètres ou plus, et il mesure 2 m x 0,5 m, à titre d'exemple. 30 Ce panneau se compose des trois constituants suivants : Constituant 1 - matériau composite à base de ciment de classe 32 à 52 (EN 197-1), de billes de polystyrène, de sable et d'eau; Constituant 2 - réseau 5 de fibre de verre anti-alcali, ayant une maille carrée, dont le côté a une dimension égale ou inférieure à 4,5 mm ; Constituant 3 - structure 4 en quadrillage d'acier 10 galvanisé, avec une épaisseur de 0,5 mm à 0,7 mm. Le remplissage du coffrage se déroule comme suit pour fabriquer un panneau tel que représenté sur les Figures 2 et 3 : 15 - introduction à tout niveau de la base du coffrage du matériau composite formé de ciment de classe 32 à 52 EN 197-1, de billes de polystyrène, de sable et d'eau ; - extension du réseau 5 de fibre de verre anti-alcali, avec maille carrée, dont le côté a une dimension égale 20 ou inférieure à 4,5 mm , à toute la zone du panneau composite de ciment léger ; - application de la structure d'acier galvanisé 4 ; - remplissage de la zone restante par du matériau composite formé de ciment classe 32 à 52 (EN 197-1), de 25 billes de polystyrène, de sable et d'eau. REVENDICATIONS1 - Panneau composite de ciment léger, destiné à être utilisé dans le revêtement de murs extérieurs, de murs intérieurs, de systèmes de couverture et de plancher, dans le domaine de la construction, des structures en acier léger, des structures métalliques mixtes, des structures en bois, caractérisé par le fait qu'il est formé à partir des deux constituants suivants : Constituant 1 - matériau composite fait de ciment de classe 32 à 52 (EN 197-1), de billes de polystyrène, de sable et d'eau ; Constituant 2 - réseau (5) de fibre de verre anti-alcali. 2 - Panneau composite selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit réseau de fibre de verre anti-alcali a une maille carrée, dont le côté a notamment une dimension égale ou inférieure à 4,5 mm. 3 - Panneau composite selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'il est formé à partir desdits constituants 1 et 2 et d'un constituant 3 supplémentaire : Constituant 3 - structure d'acier galvanisé (7) ayant 25 notamment une épaisseur comprise entre 0,5 mm et 0,7 mm. 4 - Panneau composite de ciment léger, selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ladite structure d'acier galvanisé se présente sous la forme d'un 30 quadrillage (4). 5 - Panneau composite de ciment léger, selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la structure d'acier galvanisé est placée en position horizontale (6). 6 - Procédé de construction d'un panneau composite de ciment léger tel que défini à l'une des revendications 3 à 5, ledit procédé étant réalisé par un procédé de coffrage, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : - introduction à tout niveau de la base du coffrage dudit matériau composite, fait de ciment de classe 32 à 52 (EN 197-1), de billes de polystyrène, de sable et d'eau ; - extension dudit réseau (5) de fibre de verre à toute la zone du panneau ; - application de ladite structure interne d'acier galvanisé (7) ; puis - remplissage de la zone restante par ledit matériau composite fait de ciment de classe 32 à 52 (EN 197-1), de billes de polystyrène, de sable et d'eau.20