Brevet FR2998909A1 — publié le 20140606

La présente invention concerne un élément de construction et son procédé de fabrication. Elle concerne plus particulièrement un élément de construction comprenant une âme et un revêtement au moins partiel de l'âme formé au moins de béton fibré à ultra-hautes performances. De tels éléments de construction sont connus comme l'illustre en particulier la demande internationale WO 84/01402. Jusqu'à présent, le béton fibré constitutif du revêtement est soit projeté dans un moule, soit préfabriqué avant d'être inséré dans ledit moule, puis la matière constitutive de l'âme est coulée dans ledit moule. Il en résulte, dans le premier cas, une mise en oeuvre lente et délicate liée aux opérations de projection. Dans le second cas, deux moules sont nécessaires à la réalisation d'un produit, de sorte que chaque changement de dimensions de produit s'accompagne d'un coût élevé d'outillage. Un but de la présente invention est donc de proposer un élément de construction du type précité dont la conception permet une adaptation aisée à la réalisation de produits de dimensions différentes. Un autre but de la présente invention est de proposer un élément de 25 construction du type précité dont la conception permet, de manière simple et sans augmentation du temps de fabrication, une variation de la surface de revêtement venant à recouvrement de l'âme. A cet effet, l'invention a pour objet un élément de construction comprenant une 30 âme et un revêtement au moins partiel de l'âme, formé au moins de béton fibré à ultra-hautes performances (BFUP), caractérisé en ce que l'âme est formée de blocs en béton cellulaire assemblés entre eux par collage. La réalisation de l'âme sous forme d'un assemblage par collage de blocs préfabriqués permet une modification aisée des dimensions de l'âme par 5 simple variation du nombre et/ou de l'agencement desdits blocs sans nécessiter de moule supplémentaire. La combinaison de béton fibré et de béton cellulaire permet la réalisation d'éléments structurels thermiquement isolants offrant une résistance 10 mécanique et des propriétés conformes aux nouvelles exigences en matière de réglementation dans le domaine de la construction. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les blocs sont de forme parallélépipédique et sont assemblés bout à bout par leurs faces d'extrémité. 15 Ce procédé de fabrication est plus particulièrement adapté à la réalisation de longrine. En effet, de préférence, l'élément de construction se présente sous forme d'un corps allongé du genre poutre. 20 Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, les blocs sont de forme parallélépipédique et sont assemblés entre eux dans une disposition en quinconce sur deux rangées adjacentes. Ce procédé de fabrication est plus particulièrement destiné à la réalisation de 25 façade de construction. Indépendamment du mode de réalisation, la colle d'assemblage des blocs entre eux est un mortier-colle comprenant au moins un liant hydraulique, une charge siliceuse et un adjuvant. 30 De préférence, au moins dans le premier mode de réalisation de l'invention, les blocs en béton cellulaire de l'âme autres que les blocs d'extrémité, présentent une longueur comprise entre 50 et 65 cm. L'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'un élément de construction conforme à celui décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de collage de blocs préfabriqués en béton cellulaire pour réaliser un assemblage de blocs formant l'âme dudit élément, une étape de trempage de l'âme dans de l'eau ou dans une solution aqueuse, une étape d'égouttage de l'âme, une étape d'insertion de l'âme dans un moule préalablement partiellement rempli de BFUP non durci, une étape de démoulage après durcissement par séchage du BFUP. De préférence, au cours de l'étape de trempage, on trempe l'âme dans l'eau ou dans une solution aqueuse pendant une durée au moins égale à la durée nécessaire à la saturation de l'âme. De préférence, au cours de l'étape de collage, on colle les blocs préfabriqués en béton cellulaire pour réaliser un assemblage de blocs sous forme d'un corps allongé formant l'âme dudit élément. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 représente une vue en coupe transversale d'un élément de construction conforme à l'invention ; La figure 2 représente une vue en perspective de l'âme d'un élément de construction formée d'un assemblage de blocs assemblés bout à bout par leurs faces d'extrémité. Comme mentionné ci-dessus, l'élément 1 de construction, objet de l'invention, est plus particulièrement destiné à la réalisation de longrines ou de façades dans lesquelles tout pont thermique doit être supprimé. Cet élément 1 de construction comprend une âme 2 formée de blocs 21 préfabriqués en béton cellulaire et un revêtement 3 au moins partiel de l'âme formé au moins de béton fibré à ultra-hautes performances appelé BFUP. Les blocs 21 en béton cellulaire sont des blocs préfabriqués de forme parallélépipédique qui présentent une longueur, prise entre les deux faces d'extrémité du bloc, comprise entre 50 et 65 cm, une épaisseur, prise entre les deux faces latérales opposées, comprise entre 5 et 40 cm, de préférence entre 15 et 40 cm et une hauteur, prise entre les faces du dessus et du dessous du bloc, généralement comprise entre 20 et 55 cm. Ces blocs appelés généralement blocs en béton cellulaire autoclave comprennent la plupart du temps du sable de quartz siliceux, du ciment, de la chaux et une pâte ou poudre d'aluminium et présentent une densité inférieure à 1, de préférence inférieure à 0,7 et une résistance à la compression exprimée en MPa comprise entre 2,5 et 5. Ces blocs répondent généralement à la norme NF EN771-4. Les blocs de 20 béton cellulaire offerts à la vente par la Société XELLA THERMOPIERRE offrent d'excellents résultats. Ces blocs sont assemblés entre eux par un mortier-colle suivant par exemple une technique de pose dite à « joints minces ». Un tel mortier-colle comprenant 25 au moins un liant hydraulique, une charge siliceuse et un adjuvant est bien connu à ceux versés dans cet art. Le mortier-colle fabriqué par la Société PAREXLANKO offre d'excellents résultats. Le collage des blocs entre eux peut s'effectuer au niveau des faces d'extrémité 30 desdits blocs comme l'illustre la figure 2 ou au niveau des faces du dessus ou du dessous des blocs pour un agencement en quinconce des blocs avec une alternance de rangées de blocs formées les unes, par exemple de un bloc, et les autres par deux demi-blocs ou les unes par deux blocs et les autres par un bloc et deux demi-blocs. L'obtention de demi-bloc s'opère par sciage d'un bloc. De même, les blocs d'extrémité, dans le cas d'un assemblage bout à bout des blocs, sont mis à longueur par sciage. Une fois ce collage réalisé, l'assemblage de blocs obtenu est immergé au moins partiellement dans une solution aqueuse ou de l'eau pour saturer ladite âme et éviter l'apparition ultérieure d'auréoles en surface dudit élément. Une fois le trempage opéré, cette opération pouvant durer plusieurs heures, un égouttage est opéré. A l'issue du trempage, pour confirmer la saturation de l'assemblage de blocs correspondant à la fin du trempage, il suffit lors de la sortie des blocs de la solution aqueuse ou de l'eau, d'observer un écoulement d'eau ou de solution aqueuse hors desdits blocs. Après égouttage, l'assemblage des blocs est introduit dans un moule préalablement partiellement rempli de BFUP. La quantité de BFUP introduite dans le moule est fonction du nombre de faces de l'assemblage de blocs à revêtir dudit BFUP. Le BFUP est versé dans le moule à l'état non durci et l'assemblage de blocs est dans la foulée introduit dans le moule pour être simplement posé sur le BFUP lorsqu'une seule face de revêtement est à réaliser ou s'enfoncer dans le BFUP lorsque le BFUP doit revêtir plusieurs faces de l'assemblage. Il est également possible de procéder face par face en démoulant l'élément obtenu après chaque moulage d'une face avant de le replonger dans le moule pour moulage d'une nouvelle face. Le BFUP, matériau à matrice cimentaire renforcée par des fibres, présente des performances exceptionnelles et notamment une très grande ouvrabilité, une résistance à la compression à 28 jours très élevée comprise entre 100 MPa et 250 MPa, de préférence comprise entre 100 et 170 MPa, ainsi qu'une résistance en flexion, de préférence, comprise entre 15 et 35 MPa. De tels bétons se caractérisent par une présence de fibres importante, 5 généralement de 2 à 6 % en volume, et un rapport eau/ciment inférieur à 0,25 grâce à l'utilisation optimisée de superplastifiants défloculant les particules fines. Les fibres ont en général un diamètre de 0,1 à 0,3 mm et une longueur de 10 à 10 20 mm. Les fibres métalliques sont utilisées pour des applications structurelles nécessitant des résistances mécaniques importantes, les fibres polymères et minérales plutôt pour des applications esthétiques. Le BFUP présente une densité comprise entre 2 et 2,6. Le BFUP avec fibres 15 organiques fabriqué par la Société LAFARGE CIMENTS et commercialisé sous la marque DUCTAL offre d'excellents résultats. Généralement, le BFUP est manufacturé sous forme de pré-mélange à sec de poudre et de fibres. Ce pré-mélange est malaxé en présence d'eau puis coulé 20 dans le moule comme décrit ci-dessus. Dans le cas d'un revêtement d'un BFUP sur plusieurs faces de l'âme, l'espace laissé libre entre l'assemblage des blocs et le moule correspond sensiblement à l'épaisseur de la ou des face(s) du revêtement à réaliser. 25 Une fois le durcissement du BFUP opéré par séchage de ce dernier, l'élément est démoulé et peut être soit considéré comme fini, soit soumis à une nouvelle immersion dans le BFUP, pour revêtir une nouvelle face de l'âme. 30 Au cours de l'étape de moulage, des inserts peuvent être insérés dans le moule. A l'issue du moulage on constate une cohésion parfaite entre âme et revêtement de l'élément. REVENDICATIONS1. Elément (1) de construction comprenant une âme (2) et un revêtement (3) au 5 moins partiel de l'âme (2), formé au moins de béton fibré à ultra-hautes performances (BFUP), caractérisé en ce que l'âme (2) est formée de blocs (21) en béton cellulaire assemblés entre eux par collage. 10 2. Elément (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les blocs (21) sont de forme parallélépipédique et sont assemblés bout à bout par leurs faces d'extrémité. 3. Elément (1) selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que les blocs (21) sont de forme parallélépipédique et sont assemblés entre eux dans une disposition en quinconce sur deux rangées adjacentes. 4. Elément (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, 20 caractérisé en ce que la colle d'assemblage des blocs (21) entre eux est un mortier-colle comprenant au moins un liant hydraulique, une charge siliceuse et un adjuvant. 5. Elément (1) selon l'une des revendications 1 à 4, 25 caractérisé en ce que l'élément de construction se présente sous forme d'un corps allongé du genre poutre. 6. Elément (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins les blocs (21) en béton cellulaire de l'âme, 30 autres que les blocs d'extrémité, présentent une longueur comprise entre 50 et 65 cm. 7. Procédé de fabrication d'un élément (1) de construction conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de collage de blocs (21) préfabriqués en béton cellulaire pour réaliser un assemblage de blocs formant l'âme (1) dudit élément, une étape de trempage de l'âme dans de l'eau ou dans une solution aqueuse, une étape d'égouttage de l'âme, une étape d'insertion de l'âme dans un moule préalablement partiellement rempli de BFUP non durci, une étape de démoulage après durcissement par séchage du BFUP. 8. Procédé de fabrication selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape de trempage, on trempe l'âme dans l'eau ou dans une solution aqueuse pendant une durée au moins égale à la durée nécessaire à la saturation de l'âme.