Brevet FR3035895A1 — publié le 20161111

Titre de l'invention : Panneau de coffrage perdu non structurel, pour plancher en béton, servant de revêtement de finition prêt à peindre des plafonds. Domaine technique de l'invention : La présente invention concerne la fabrication des dalles de compression en béton coulé en place ou des prédalles, dont la sous-face est utilisée comme support de finition prêt à peindre des plafonds lisses dans le domaine de la construction. Analyse de la technique antérieure : Le procédé antérieur de fabrication des dalles de compression en béton coulé en place dont la sous-face est utilisé comme support de finition apparente des plafonds comprend un système d'étaiement (figure 1) constitué d'étais (2) et de poutrelles (3) reliant les étais entre eux. Des plaques de coffrage sont ensuite posées sur les poutrelles et sont munies d'une face supérieure lisse et huilée appelée face coffrante permettant le décoffrage de ces plaques depuis le niveau inférieur après le durcissement du béton. Ce procédé est la cause de nombreux défauts qui perturbent l'avancement des chantiers de construction de bâtiments et provoquent des défauts de fabrication. Le décoffrage des plaques présente un risque de sécurité pour les opérateurs car celles-ci peuvent tomber de manière imprévisible. La descente des plaques de coffrage réutilisables nécessite un dispositif mécanique manuel encombrant et difficile à déplacer entre les étages. Ce procédé génère de nombreuses manutentions manuelles pour évacuer les plaques de la zone après décoffrage. Les jonctions imparfaites entre les plaques occasionnent des défauts sur les plafonds qui nécessitent de longues opérations 40 de ponçage et de ragréage à la main des surfaces. La capacité d'absorption d'eau trop élevée du béton brut ne permet pas de le peindre directement, il est nécessaire d'appliquer deux couches d'enduit garnissant de lissage avant la mise en peinture. 45 Les plaques de coffrage qui sont généralement des panneaux de bois contreplaqué ou en matières polymères se dégradent et se déforment au fur et à mesure des réutilisations, ce qui entraine une dégradation de la qualité de finition des plafonds 50 au fur et à mesure de l'avancement du chantier. Il en résulte 3035895 2 un allongement de la durée du travail de ragréage et de ponçage des plafonds avant l'application de l'enduit garnissant puis de la peinture. 5 Un autre procédé antérieur usuel consiste à mettre en place des prédalles : plaques de béton préfabriquées en usine ou en préfabrication foraine. Une fois positionnées sur la zone de coffrage du plancher, les prédalles servent de fond de coffrage 10 pour le coulage d'une épaisseur de béton complémentaire et collaborante avec la prédalle. Ce procédé permet d'utiliser un système d'étaiement simplifié car les prédalles ont une résistance structurelle propre et intègrent une partie du ferraillage de la dalle de compression. L'inconvénient majeur constaté sur le système de prédalles est le traitement des joints en sous-face de celles-ci. Le joint est traité avec un enduit adapté mais il apparaît inévitablement des fissures superficielles entre les prédalles 20 dues au retrait du béton. Les prédalles sont également lourdes et coûteuses à transporter. Elles nécessitent de grandes surfaces de stockage sur le chantier. Enfin, la mise en place de réseaux incorporés en dalle est complexifiée car le volume de béton coulé en place est moindre par rapport à une dalle de 25 compression entièrement coulée en place. La sous-face des prédalle est en béton brut et ne peux pas être peinte directement pour les raisons précités, l'application d'un enduit garnissant et obligatoire avant la mise en 30 peinture. Exposé de l'invention est résolution de la problématique. Le dispositif selon l'invention permet de remédier aux problématiques de sécurité, d'ergonomie et de qualité de finition pour la réalisation des dalles de compression formant plancher dans le domaine de la construction. Le dispositif selon l'invention est un panneau de coffrage perdu (1), collaborant avec la dalle de compression en béton coulée dessus tout au long de la vie de l'ouvrage. 45 Le dispositif selon l'invention est un panneau de coffrage rectangulaire (1) dont les caractéristiques mécaniques sont dimensionnées de manière à résister à une charge ponctuelle de 150 kg/m2 en flexion, charge maximale observable lorsqu'un 50 homme circule sur le coffrage avant le coulage du béton. 15 35 3035895 3 La résistance à la flexion du panneau est proportionnelle à la portée entre les poutrelles structurelles du dispositif d'étaiement prévu dans le cadre de son utilisation. Cette 5 résistance à la flexion est ajustée en modulant l'épaisseur du panneau de coffrage en fonction du système d'étaiement utilisé. La flèche admissible entre poutrelles est calculée en fonction des tolérances admissibles d'un plafond fini dans le domaine du 10 bâtiment. Si la portée entre poutrelles du système d'étaiement est négligeable ou dans le cas ou le système d'étaiement est constitué de cadres pleins, l'épaisseur du panneau de coffrage 15 selon l'invention est dimensionnée de manière à ne pas être altéré lors de sa manutention par deux personnes sur le chantier. Même si il reste solidaire de la dalle en béton pendant toute 20 la durée de vie de l'ouvrage, le panneau de coffrage selon l'invention (1) ne participe pas au dimensionnement structurel de la dalle de compression en béton. C'est ce qui le différencie d'une prédalle. Après la prise du béton, le panneau de coffrage selon l'invention reste solidaire de la dalle et 25 sert de revêtement de finition de la sous-face de la dalle. Le matériau constituant le panneau de coffrage est caractérisé par une stabilité dimensionnelle élevée malgré les variations 30 de température et d'hygrométrie ambiante. Le matériau doit justifier une dilation ou un retrait maximal de 0,2% lorsqu'il est soumis aux variations maximales d'hygrométrie et de températures constatées dans la zone ou le dispositif est mis en oeuvre. Le matériau doit présenter une dilation ou un retrait maximal de 0,2% lorsque celui-ci est recouvert de béton à l'état liquide. 40 Le matériau constituant le panneau de coffrage selon l'invention est un matériau composite constitué d'une âme minérale (5) formé par l'agglomération d'oxyde de magnésium (MgO -30% à 60%), de chlorure de magnésium (MgCl2 -20% à 50%), et de perlite (Fe3C - 3% à 15%). Les faces inférieures (figure 3) et supérieures (figure 2) sont couvertes d'une couche de fibres de verre tissés ou intissés (6). Les deux couches de fibres de verre (6) sont incrustées dans la matrice de l'âme minérale. 35 3035895 4 La face appelée «face inférieure» (figure 3) du panneau de coffrage (1) est celle qui est placée en dessous lorsque le panneau est mis en place sur le dispositif d'étaiement (2 et 3). C'est cette surface (figure 3) qui devient apparente en 5 sous-face de la dalle en béton lorsqu'on enlève le dispositif d'étaiement (2 et 3). Le panneau de coffrage selon l'invention est caractérisé par 10 une surface inférieure (figure 3) saine, lisse, régulière répondant aux exigences de capacité d'adhérence avec tous les types de peintures en base aqueuse utilisées en surfaces courantes dans les bâtiments à usage d'habitation. La surface présente une granulométrie adaptée à l'accroche de la peinture. 15 Le matériau composite minéral (5) précité répond à ces contraintes d'adhérence de la peinture et de régularité de la surface inférieure. La face inférieure (figure 3) du panneau de coffrage est caractérisée par sa capacité d'absorption d'eau comprise entre 20 5% et 20% et sa couleur claire permettant la mise en peinture en deux couches couleur. Le facteur de réflexion de la surface doit être supérieur à 90%. 25 Le panneau de coffrage perdu (1) selon l'invention présente sur ses quatre tranches des dispositifs d'assemblage permettant d'assurer la continuité entre plusieurs panneaux (figure 1) de conception identique assemblés bout à bout. Les dispositifs d'assemblage permettent d'assurer la planéité entre les 30 panneaux (1) afin de correspondre aux exigences de planéité des supports près à peindre et servent à assurer l'étanchéité pour que le béton ne puisse pas couler entre les panneaux (1). Les formes d'assemblage peuvent être : 35 - L'assemblage de type « bouvetage » (figure 5). Le panneau présente alors des languettes (8) sur deux tranches contigües et des rainures (9) de forme associée sur les deux autres tranches. Ces bouvetages sont dimensionnés de manière à former 40 un emboitement lorsqu'on joint plusieurs panneaux (figure 1) l'un à coté de l'autre pour former un ensemble extensible à l'infini (figure 1). L'emboitement (figure 5) permet de garantir un ajustement et un affleurement précis des panneaux (1) entre eux et compense les éventuels défauts de réglage du 45 système d'étaiement (2 et 3). Ce dispositif permet d'assurer un jointoiement hermétique entre les panneaux (1) et évite ainsi l'écoulement de béton entre les panneaux. - l'assemblage de type « tenon mortaise » ou « lamelles » 50 (figure 7). Le panneau présente alors des tenons ou lamelles 303 5 895 5 (12) réparties à intervalle régulier sur 2 tranches contigües et des réservations (13) de forme associées, taillées dans la tranche et situées exactement aux mêmes intervalles sur les 2 autres tranches. Ces appendices sont dimensionnés de manière à 5 former un emboitement lorsque qu'on joint plusieurs panneaux (1) l'un à coté de l'autre pour former un ensemble extensible à l'infini (figure 1). Ce système ne permet pas d'assurer une étanchéité suffisante entre les panneaux (1) lors du coulage du béton. Il est alors prévu un chanfrein (15) sur toutes les 10 arêtes de la face supérieure (figure 2). Ces chanfreins (15) servent de réservation pour l'application d'un joint élastomère d'étanchéité après assemblage des panneaux sur la zone de coffrage (figure 1). 15 - L'assemblage de type « recouvrement » (figure 6). Le panneau présente alors des feuillures (10 et 11) sur la face supérieure pour 2 bords contigües (11) et des feuillures sur la face inférieure pour les deux autres bords (10). Lorsqu'on 20 assemble plusieurs panneaux de coffrage (figure 1), ces formes permettent de recouvrir une feuillure sur une autre feuillure de forme inverse. L'emboitement permet de garantir un ajustement et un affleurement précis des panneaux (1) entre eux et compense les éventuels défauts de réglage du système 25 d'étaiement. Ce système permet d'assurer un jointoiement hermétique entre les panneaux et évite ainsi l'écoulement de béton entre les panneaux. 30 La face supérieure (figure 2) du panneau de coffrage perdu (1) selon l'invention présente un moyen de liaison avec le béton après son durcissement. 35 La liaison avec le béton peut être créé de plusieurs manières : - Une ou plusieurs réservations non débouchantes (7) sont taillées dans la face supérieure (figure 2) du panneau de 40 coffrage perdu (1). La (ou les) réservations ont une forme en contre-dépouille, empêchant un corps liquide durci de s'en défaire. Il peut s'agir d'une forme en queue d'aronde avec un profil trapézoïdal dont la base large est située dans le fond de la réservation ou tout autre profil présentant un 45 élargissement par rapport à la largeur mesurée en surface du panneau. Le dispositif d'accroche est caractérisé en ce que la ou les réservations ayant une forme de contre-dépouille sont le moyen de liaison indémontable du panneau avec le béton coulé en place sur sa face supérieure (figure 2) et qui vient 3035895 6 s'emprisonner dans la ou les réservations une fois qu'il a fait sa prise. La ou les réservations sont uniformément réparties sur la surface supérieure (figure 2) afin d'assurer la répartition de 5 la charge sur toute la surface du panneau de coffrage perdu (1). - Un ou plusieurs appendices sont fixés sur la face supérieure (figure 2) du panneau de coffrage perdu et émergent 10 à la surface du panneau. La forme du ou des appendices présente obligatoirement une contre-dépouille empêchant de le ou les dissocier du béton durci après qu'il ai été coulé sur la surface supérieure du panneau de coffrage. L'assemblage du ou des appendices au panneau de coffrage peut être réalisé par 15 collage, fixation mécanique, ou assemblage de formes complémentaires. Ce type d'assemblage est privilégié lorsque l'épaisseur du panneau est trop faible pour réaliser une réservation dans la matière. Le ou les appendices d'accroches peuvent également servir de cale pour la nappe inférieure de 20 d'armatures métalliques incorporée formant béton armé qui est posée sur le coffrage avant le coulage du béton. L'appendice permet alors de maintenir une distance de 2 à 5cm d'enrobage entre le panneau de coffrage perdu et la nappe d'armatures. 25 Dans le cas ou la finition recherchée du plafond lisse est sans joints apparents entre les panneaux de coffrage perdus, il est alors prévu un système de jointoiement partiellement intégré au panneau. 30 Le jointoiement peut être traité de deux manières : 35 - Les quatre bords du panneau de coffrage perdu sont amincis (16), sur la face inférieure (figure 3) uniquement, d'une profondeur de un à trois millimètres et sur une largeur de soixante millimètres au maximum. La mise en place bout à bout des bords amincis (16) de deux panneaux de coffrage 40 distincts offre une réservation permettant la pose ultérieure d'une bande anti-fissuration collée et enduite en plusieurs passes avec un enduit adapté au matériau support sans générer de surépaisseur apparente à l'oeil nu. La bande est collée dans la réservation crée par les bords amincis (16) de chacun des 45 deux panneaux assemblés (figure 9). - Les quatre bords du panneau de coffrage perdu sont chanfreinés (14) sur la face inférieure (figure 3). Le chanfrein présente un angle ouvert, de préférence supérieur à 3035895 7 450 afin d'offrir une surface d'accroche maximale pour l'enduit de rebouchage. La réservation formée par la mise en place bout à bout de deux bords chanfreinés (14) permet l'application ultérieure d'un 5 enduit de rebouchage spécialement dédié. Après séchage de l'enduit de rebouchage, il est possible d'appliquer un enduit de finition pour masquer définitivement la jonction entre les deux panneaux. 10 Le panneau de coffrage perdu selon l'invention (1) peux être placé en fond de coffrage sur le marbre d'un banc de fabrication de prédalles forai ou industriel. Après décoffrage de la prédalle, les panneaux de coffrage restent collaborant 15 avec celle-ci de manière permanente et irréversible. Ils servent ainsi de revêtement de finition permanent de la sous-face de la prédalle. Cette disposition permet de peindre directement la sous-face de la prédalle sans étape de préparation préalable du support. 20 25 30 35 40 45 50 REVENDICATIONS: 1. Panneau de coffrage perdu (1) non structurel employé dans le domaine de la construction pour la fabrication des dalles de compression en béton dont la sous-face est employé comme revêtement de finition prêt à peindre des plafonds lisses, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un matériau composite à âme minérale(5) ayant une capacité 10. d'absorption d'eau comprise entre 5% .et 20% de sa masse, composé d'oxyde de magnésium, (MgO - 30% à 60% de la masse), de chlorure de magnésium, (MgCl2 - 20% à 50% de la Masse), et de fibres de verre imprégnées(6) sur ses deux faces et dont la surface inférieure (figure 3) est lisse, 15 régulière et de couleur claire avec facteur de réflexion supérieur à 90%. 20 2. Panneau de coffrage perdu (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les quatre bords de la face inférieure (figure 3) du panneau de coffrage sont chanfreinés (14), permettant de réaliser une finition sans joint apparent entre deux panneaux identiques positionnés 25 côte à côte, par rebouchage de la réservation créée par lés chanfreins avec un enduit de rebouchage puis par recouvrement avec un enduit de finition. 30 3. Panneau de coffrage perdu (1) selon -la revendication 1, caractérisé en ce que les quatre bords de la face inférieure (figure 3) du panneau sont, amincis (16), permettant de réaliser une finition sans joint apparent' entre deux panneaux positionnés côte à côte, par collage 35 d'une bande anti-fissuration qui est ensuite enduite en plusieurs passes avec un enduit adapté. 4. Panneau de coffrage perdu (1) selon l'une quelconque des 40 revendications précédentes, caractérisé en ce que les tranches du panneau de coffrage présentent des tenons ou lamelles (12) répartis à intervalle régulier sur 2 tranches contigües et des réservations (13) de forme complémentaire, situées exactement aux mêmes intervalles sur les 2 autres 45 tranches ; ces tenons ou lamelles (12) et réservations sont placés de manière à former un emboitement (figure 8) lorsqu'on joint plusieurs panneaux identiques l'un à coté de l'autre pour former un ensemble extensible sur une surface infinie (figure 1) ; les quatre arêtes de la face 50 supérieure (figure 2) étant chanfreinées (15) afin de créer 3035895 9 une réservation pour l'application d'un joint élastomère d'étanchéité lorsque deux panneaux (1) sont assemblés côte à côte. 5 5. Panneau de coffrage perdu (1) selon les revendications 1, 2, ou 3, caractérisé en ce que les tranches du panneau de coffrage perdu (1) sont bouvetées (figure 5) avec des lu profils d'emboitements complémentaires ; deux chants contiguës sont de forme languette (8), les deux autres chants sont de la forme rainure associée (9), permettant d' assurer la continuité entre plusieurs panneaux (figure 1) de conception identique assemblés bout à bout. 15 6. Panneau de coffrage perdu (1) selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que les tranches du panneau de coffrage présentent des feuillures (figure 6) sur deux 20 cotés contigües et des feuillures de forme inverse (10 et 11) sur les deux autres cotés ; permettant d'assurer la continuité entre plusieurs panneaux de conception identique assemblés bout à bout (figure 1). 25 7. Panneau de coffrage perdu (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face supérieure (figure 2) du panneau de coffrage perdu (1) est 30 équipé d'une ou plusieurs réservations (7) taillées dans son épaisseur, réparties Uniformément et dont la forme en contre-dépouille permet de solidariser le panneau à la nappe de béton coulée dessus. 35 8. Panneau de coffrage perdu (1) selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 ou 6, caractérisé en ce que un ou plusieurs appendices sont fixés de manière irréversible à la face supérieure (figure 2) du panneau de coffrage perdu (1); la 40 forme en contre-dépouille des appendices ou leurs capacité à être noyé dans le béton permet de solidariser le panneau de coffrage perdu (1) à la 'nappe de béton coulée dessus. 45 9. Panneau de coffrage perdu (1) selon revendication 8, caractérisé en ce que un ou plusieurs appendices sont fixés de manière irréversible à la face supérieure (figure 2) du panneau de coffrage perdu; ces appendices permettent de 50 solidariser le panneau de coffrage (1) avec le béton coulé 3035895 dessus et servent de cale pour maintenir un espacement de 2 à 5 centimètres d'enrobage entre le panneau de coffrage perdu et la nappe d'armatures formant béton armé. 10. Panneau de coffrage perdu (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le panneau de coffrage est placé en fond de coffrage sur un banc de fabrication de prédalles ; servant ainsi de 10 revêtement prédalle. de finition permanent de la sous-face de la 20 25 30 35 40 45 50