Brevet FR3055913A1 — publié le 20180316

PROCEDE DE FABRICATION SUR SITE D'UN MUR La présente invention concerne un procédé de fabrication sur site d'un mur d'un bâtiment ainsi qu'un élément préfabriqué pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. De nombreux éléments de construction existent pour la fabrication des murs des bâtiments. Il est ainsi connu de monter les murs en assemblant des parpaings ou briques. Une telle technique, si elle convient pour une maison individuelle, est moins adaptée à une construction de type habitat collectif ou bâtiment commercial. De plus, il reste nécessaire d'isoler le mur par l'intérieur ou l'extérieur, ce qui est relativement coûteux en termes de main d'oeuvre. Il est connu par ailleurs de monter des murs en coulant du béton dans un coffrage perdu. Il existe ainsi des éléments de façade préfabriqués composés de deux parois de béton servant de coffrage, une paroi isolante assurant entre celles-ci l'isolation thermique par l'extérieur et un vide central permettant le coulage sur site d'un noyau en béton. L'épaisseur de la paroi isolante reste relativement importante. Un tel élément de façade préfabriqué reste relativement limité en termes de variantes sur le plan esthétique. Un habillage de l'élément côté intérieur peut rester nécessaire. L'invention vise à perfectionner encore les procédés de fabrication de murs et les éléments préfabriqués utilisés pour leur mise en oeuvre. Elle y parvient grâce à un procédé de fabrication sur site d'un mur d'un bâtiment, comportant les étapes consistant à : Assembler une pluralité d'éléments préfabriqués, comportant chacun: o Un panneau intérieur destiné à être positionné du côté intérieur du 25 bâtiment, o un panneau extérieur destiné à être positionné du côté extérieur du bâtiment, o un ensemble de connecteurs formant entretoises disposés entre les panneaux intérieur et extérieur, 30 couler à coffrage perdu dans les éléments ainsi assemblés, entre les panneaux intérieurs et extérieurs, un matériau isolant thermique minéral de conductivité thermique inférieure ou égale à 0,9 W/mK. 3055913 2 Par "matériau isolant thermique minéral", il faut comprendre un matériau autre qu'une mousse plastique, et comportant majoritairement en poids des composés minéraux non organiques. Ce matériau peut être coulé à froid (de préférence à une température comprise entre 5 et 30°C) et durcit pour devenir solide, entre les panneaux. 5 L'invention, de par l'utilisation d'un matériau isolant thermique minéral coulé entre les panneaux intérieur et extérieur, permet d'éliminer le recours à un doublage épais en matériau isolant conventionnel tel que le polyuréthane, le polystyrène ou la laine de roche, voire limite l'emploi de ceux-ci à une faible épaisseur, tout en conférant une bonne performance mécanique et thermique. 10 De préférence, le mur, voire l'épaisseur de matériau isolant au sein de ce mur, réalisé par un tel procédé, est de résistance thermique supérieure ou égale à 1 m2KW-1, mieux à 2 m2KW-1. La conductivité thermique À du matériau isolant est de préférence inférieure ou égale à 0,5, mieux à 0,45, encore mieux à 0,3, mieux à 0,2, encore mieux à 0,07 W/m.K. 15 Le matériau isolant thermique minéral peut avoir un module d'Young supérieur ou égal à 2 MPa. De préférence, le matériau isolant thermique minéral comporte un ciment, étant de préférence un béton isolant thermique. Des bétons isolants thermiques pouvant convenir sont connus sous les références des bétons de granulats légers de classe LC25/28 suivant la 20 norme NF EN 206-1/CN. En particulier, le matériau isolant thermique minéral peut être un béton de masse volumique inférieure ou égale à 1500 kgm-3, mieux à 1200 kgm-3, encore mieux à 500 kgm-3. L'utilisation d'un tel matériau est avantageuse en ce qu'elle permet d'obtenir à la fois de bonnes propriétés mécaniques et thermiques pour le mur ainsi qu'une grande facilité de mise en oeuvre. Le matériau isolant thermique minéral peut assurer la cohésion mécanique des éléments préfabriqués assemblés dans lesquels il est coulé. Une faible densité du matériau isolant thermique minéral limite la poussée exercée sur les panneaux lors du coulage et permet l'emploi de panneaux présentant une résistance mécanique relativement faible, ce qui accroît la diversité des panneaux pouvant être utilisés, et donc les possibilités sur le plan esthétique. Cela peut permettre également d'utiliser, si on le souhaite, pour le panneau intérieur, des matériaux tels que le plâtre, en le 3055913 3 protégeant de l'eau du béton isolant ou autre matériau isolant thermique minéral utilisé, ce qui évite la nécessité d'avoir à réaliser un habillage du panneau intérieur. De préférence, le panneau intérieur est une plaque de parement, en bois, en matériau composite, ciment ou plâtre associé à un isolant hydrophobe, notamment de type 5 polystyrène expansé. Ainsi, aucune isolation par l'intérieur n'est nécessaire et le panneau intérieur peut être utilisé tel quel, si cela est recherché, pour définir l'intérieur des murs du bâtiment, voire recevoir simplement une couche de peinture ou tout autre élément décoratif tel que papier peint ou du carrelage. 10 De préférence, le panneau extérieur est à base de fibres, notamment cellulosiques, enrobées de ciment, de préférence des fibres de bois enrobées de ciment. Les connecteurs peuvent être en matière végétale, notamment en bois. Les connecteurs peuvent encore être métalliques ou en matière composite ou plastique. De façon à assurer l'étanchéité des panneaux adjacents juxtaposés avant 15 coulage du matériau isolant thermique minéral, les panneaux comportent de préférence sur au moins l'un de leurs bords un tasseau en saillie permettant de former un joint avec un panneau adjacent. Le cas échéant, l'un au moins des panneaux comporte une doublure en un isolant thermique autre que celui coulé entre les panneaux, notamment une plaque de 20 polystyrène. Une telle doublure peut être utile, comme évoqué plus haut, lorsque l'un des panneaux est constitué par une plaque de plâtre et doit être isolé de l'eau contenue dans le matériau isolant thermique minéral, notamment lorsque celui-ci est un béton. Pour fabriquer un mur, les éléments préfabriqués selon l'invention sont de 25 préférence disposés selon au moins une rangée horizontale, puis le matériau isolant thermique minéral est coulé dans les éléments de cette rangée au moins. Le matériau isolant thermique minéral peut être coulé successivement dans plusieurs rangées horizontales d'éléments, avec montage d'une nouvelle rangée d'éléments après coulage du matériau dans la ou les rangées s'étendant sous cette nouvelle rangée. 30 L'épaisseur du matériau isolant thermique minéral entre les panneaux intérieur et extérieur est par exemple comprise entre 50 et 600 mm, et de préférence entre 120 et 250 mm suivant l'usage structurel ou non. 3055913 4 La hauteur d'un élément préfabriqué est comprise par exemple entre 40 et 250 CM. La largeur d'un élément est comprise par exemple entre 40 et 220 cm. Le mur ainsi fabriqué peut être porteur ou non porteur. 5 L'invention a encore pour objet un élément préfabriqué, notamment pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention telle que définie ci-dessus, comportant : a. Un panneau intérieur destiné à être positionné du côté intérieur du bâtiment, b. un panneau extérieur destiné à être positionné du côté extérieur du 10 bâtiment, l'un au moins des panneaux intérieur et extérieurs étant autre qu'en béton, c. un ensemble de connecteurs formant entretoises, disposés entre les panneaux intérieur et extérieur. Les panneaux intérieur et extérieur et l'ensemble des connecteurs peuvent être tels que défini ci-dessus. 15 L'invention a encore pour objet un mur obtenu par la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, comportant une pluralité d'éléments selon l'invention et un matériau isolant thermique minéral coulé entre les panneaux, notamment un béton isolant. L'invention a encore pour objet un bâtiment comportant un mur selon l'invention. En particulier, ce bâtiment peut être du type "Habitat Colonne" et comporter 20 des colonnes porteuses entre lesquelles s'étend le mur, qui est non porteur. Les panneaux extérieurs peuvent recevoir un enduit ou des plaques de parement. Les panneaux intérieurs peuvent être jointoyés et peints. L'invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'exemples de mise en oeuvre non limitatifs de celle-ci, et à l'examen du 25 dessin annexé, sur lequel : - la figure 1 représente de façon schématique en perspective un élément préfabriqué pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, - la figure 2 représente en coupe, de façon schématique et partielle, un détail de réalisation de la figure 1, 30 - la figure 3 représente en coupe l'élément préfabriqué après coulage du matériau isolant thermique minéral, 3055913 5 - la figure 4 illustre la réalisation du mur par assemblage d'éléments selon une rangée, - la figure 5 illustre l'assemblage des panneaux au niveau des joints entre les éléments préfabriqués, 5 - la figure 6 représente de façon partielle et schématique une façade réalisée avec un mur selon l'invention, et - la figure 7 est une vue analogue à la figure 3, d'une variante de réalisation de l'élément préfabriqué. L'élément préfabriqué selon l'invention, représenté aux figures 1 à 3, comporte 10 un panneau extérieur 11 et un panneau intérieur 12 reliés entre eux par des connecteurs 13 de telle sorte que les panneaux intérieur et extérieur ménagent entre eux un espace 14 où peut être coulé un matériau isolant thermique minéral tel qu'un béton isolant. L'espace 14 est de préférence d'épaisseur e sensiblement constante et par exemple comprise entre 50 et 600 mm. 15 La hauteur H de l'élément 10 est par exemple comprise entre 20 et 130 cm et sa largeur L entre 40 et 220 cm. Le nombre de connecteurs 13 dépend notamment de la solidité de la fixation que chaque connecteur confère. Par exemple, les connecteurs 13 sont en bois et les panneaux 11 et 12 sont fixés sur ceux-ci à l'aide de vis 16. 20 Les panneaux intérieur et extérieur peuvent comporter sur un bord de leur surface interne des tasseaux 17 en saillie qui permettent, lorsque plusieurs éléments préfabriqués 10 sont disposés côte-à-côte selon une rangée horizontale pour la construction du mur, comme illustré à la figure 4, de réaliser un joint pour le coulage du matériau thermique isolant minéral. On a représenté à la figure 5 un joint ainsi formé entre deux 25 panneaux extérieurs 11. Dans l'exemple des figures 1 à 3, le matériau isolant thermique minéral 18 est coulé dans l'espace 14 directement en contact avec les panneaux 11 et 12 et les connecteurs 13 sont noyés en son sein. Le matériau des panneaux 11 et 12 est compatible avec le matériau isolant thermique minéral 18 lorsqu'il est coulé à l'état fluide. 30 Les éléments préfabriqués 10 sont avantageusement utilisés pour réaliser un mur de façade au sein d'un bâtiment de type "Habitat Colonne" tel qu'illustré à la figure 6, comportant des colonnes porteuses 20 entre des planchers 21, avec l'avantage, pour le mur 3055913 6 constitué des éléments préfabriqués 10, de ne pas avoir à être porteur. Cela permet l'utilisation comme matériau 18 d'un béton léger isolant ayant de bonnes performances sur le plan thermique. Sur la figure 7, on a illustré une variante de réalisation dans laquelle l'élément 5 préfabriqué 10 comporte une doublure 19 sur la face interne d'un panneau 11 ou 12, par exemple comme illustré le panneau intérieur 12. Cela peut permettre d'éviter à l'eau contenue dans le matériau thermique isolant minéral 18, lorsqu'il est coulé, de venir au contact du panneau intérieur 12 et d'endommager celui-ci, en particulier lorsque le panneau intérieur 12 est constitué par une plaque de plâtre. La doublure 19 est par exemple une 10 plaque de polystyrène expansé, collée sur la plaque de plâtre. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits. Par exemple, la forme et le nombre des connecteurs 13 peuvent être modifiés, ainsi que la façon d'assurer les joints entre les panneaux lors du coulage du matériau 15 thermique isolant minéral. La manière de réaliser le mur peut encore être modifiée, et notamment l'on peut couler le matériau isolant thermique minéral 18 simultanément dans plusieurs rangées horizontales superposées d'éléments préfabriqués. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication sur site d'un mur d'un bâtiment, comportant les étapes consistant à - Assembler une pluralité d'éléments préfabriqués (10), comportant chacun: o Un panneau intérieur (12) destiné à être positionné du côté intérieur du bâtiment, o un panneau extérieur (11) destiné à être positionné du côté extérieur du bâtiment, o un ensemble de connecteurs (13) formant entretoises, disposés entre les panneaux intérieur et extérieur, couler à coffrage perdu dans les éléments ainsi assemblés, entre les panneaux intérieurs et extérieurs, un matériau isolant thermique minéral (18) de 15 conductivité thermique inférieure ou égale à 0,9 W/mK. 2. Procédé selon la revendication 1, le matériau isolant thermique minéral (18) étant de conductivité thermique inférieure ou égale à 0,5, mieux à 0,45 W/mK, encore mieux à 0,3, mieux à 0,2, encore mieux à 0,07 Wm-1K-I. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, le matériau isolant thermique 20 minéral (18) ayant un module d'Young supérieur ou égal à 2 M'a 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le matériau isolant thermique minéral (18) comportant un ciment. 5. Procédé selon la revendication 4, le matériau isolant thermique minéral étant constitué par un béton, de préférence un béton de masse volumique inférieure ou égale à 25 1500 kgm-3. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le panneau intérieur (12) étant une plaque de parement, en bois, matériau composite, ciment ou plâtre associé à un isolant hydrophobe (19) , notamment de type polystyrène expansé. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le panneau 30 extérieur (11) étant à base de fibres, notamment cellulosiques, enrobées de ciment, de préférence des fibres de bois enrobées de ciment 3055913 8 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, les connecteurs (13) étant en matière végétale, notamment en bois. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, les panneaux (11,12) comportant sur au moins l'un de leur bords un tasseau (17) en saillie 5 permettant de former un joint avec un panneau adjacent. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'un au moins des panneaux (11,12) comportant une doublure (19) en un isolant thermique autre que celui coulé entre les panneaux, notamment une plaque de polystyrène. 11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, les 10 éléments préfabriqués (10) étant disposés selon au moins une rangée horizontale, puis le matériau isolant thermique minéral est coulé dans les éléments de cette rangée au moins. 12. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le matériau isolant thermique minéral est coulé successivement dans plusieurs rangées horizontales d'éléments, avec montage d'une nouvelle rangée d'éléments après coulage du matériau 15 dans la ou les rangées s'étendant sous cette nouvelle rangée. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, l'épaisseur (e) de matériau isolant thermique minéral (18) entre les panneaux intérieur (12) et extérieur (11) étant comprise entre 50 et 600 mm, et de préférence entre 100 et 250 mm. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la hauteur 20 (11) d'un élément préfabriqué (10) étant comprise entre 20 et 130 cm. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, la largeur (L) d'un élément préfabriqué (10) étant comprise entre 40 et 220 cm. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, le mur ainsi fabriqué étant non porteur. 25 17. Elément préfabriqué, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant a. Un panneau intérieur (12) destiné à être positionné du côté intérieur du bâtiment, b. un panneau extérieur (11) destiné à être positionné du côté extérieur 30 du bâtiment, l'un au moins des panneaux intérieur et extérieur étant autre qu'en béton, c. un ensemble de connecteurs (13) formant entretoises, disposés entre les panneaux intérieur et extérieur. 3055913 9 18. Elément selon la revendication précédente, le panneau intérieur étant une plaque de parement, en bois, matériau composite, ciment ou plâtre associé à un isolant hydrophobe, notamment de type polystyrène expansé. 19. Elément selon la revendication 17 ou 18, le panneau extérieur (11) étant à 5 base de fibres, notamment cellulosiques, enrobées de ciment, de préférence de fibres de bois enrobées de ciment. 20. Elément selon l'une quelconque des revendications 17 à 19, les connecteurs (13) étant en matière végétale, notamment en bois. 21. Elément selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, les panneaux 10 comportant sur au moins l'un de leur bords un tasseau (17) en saillie, permettant de former un joint avec un panneau adjacent 22. Elément selon l'une quelconque des revendications 18 à 21, l'un au moins des panneaux comportant une doublure (19) en un isolant thermique autre que celui coulé entre les panneaux, notamment une plaque de polystyrène. 23. Mur obtenu par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, comportant un matériau isolant thermique minéral (18) de conductivité thermique inférieure ou égale à 0,9 W/m.K, mieux à 0,5, encore mieux à 0,45, mieux à 0,3, mieux à 0,2 W/m.K, encore mieux à 0,07 W/m.K. présent entre les panneaux (11,12). 24. Bâtiment comportant un mur tel que défini à la revendication 23. 25. Bâtiment selon la revendication 24, comportant des colonnes porteuses (20) entre lesquelles s'étend le mur, non porteur. 26. Bâtiment selon la revendication 24 ou 25, les panneaux extérieurs (11) recevant un enduit ou une plaque de parement. 27. Bâtiment selon l'une quelconque des revendications 24 à 26, les panneaux intérieurs (12) étant jointoyés et peints.