Brevet FR3078282A1 — publié le 20190830

PROCEDE ET INSTALLATION POUR LA FABRICATION DE DALLES EN BETON L'invention a trait à un procédé et à une installation pour la fabrication de dalle en béton, plus particulièrement armé et/ou précontraint. L'invention porte également sur une dalle préfabriquée par coulage de béton, obtenue selon le procédé et l'installation de fabrication selon l'invention. Les dalles de plancher préfabriquées précontraintes ou non en béton, alvéolées ou pleines, sont généralement fabriquées sur des bancs de fabrication comportant généralement un platelage métallique plan d'une épaisseur de 10 ou 12 mm et d'une largeur de 1,20 ou 2,40 m, avec une sous-face plane et uniforme. Ces bancs de fabrication s'étendent généralement sur des longueurs de 100 à 200 m de long. Dans certaines applications architecturales, la sous-face de ces dalles de plancher constituent un plafond pour lequel aucune finition du type faux- plafond, coffrage, enduit, n'est ultérieurement prévue. De ce fait, la sous-face plane de ces dalles, qui ne reçoit qu'une lasure ou une peinture pour la teinte, et qui doit présenter une architecture de modénature, était jusqu'alors techniquement difficile à réaliser et très coûteuse. Pour obtenir un tel résultat, il était jusqu'alors nécessaire de concevoir et fabriquer un platelage ayant une résistance mécanique élevée. Pour ce faire, on utilisait une tôle de 10 à 12 mm et on rapportait des éléments d'architecture fixés par soudure ou au moyen d'intermédiaires mécaniques. Cet agencement avait plusieurs inconvénients, tels que celui d'être très coûteux, de figer pour toujours la finition architecturée du platelage et d'offrir une finition de faible qualité consécutive aux spectres des soudures et des fixations. Pour en modifier l'architecture, il convenait en effet de refaire entièrement le platelage en tôle de 10 à 12 mm et d'y souder ou d'y fixer -2 de nouveaux profils d'architecture en dissimulant le plus possible les soudures et jonctions de profils, afin d'éviter les bavures. Ces contraintes financières et techniques ont fait qu'aucune dalle précontrainte architecturée n'était jusqu'alors viable économiquement. 5 C'est pourquoi, l'objet de l'invention est de palier tout ou partie des inconvénients énoncés précédemment en profilant une matrice en tôle très mince selon les souhaits de l'architecte et en la déposant sur le platelage plan qui assure la résistance mécanique lors du coulage du béton. Cette matrice très mince peut intégrer grâce à son profil de qualité un 10 grand nombre d'éléments d'architecture comme des rainures, des décaissés, des arrondis, des biais définis par l'architecte. Plus précisément la présente invention a pour objet un procédé de fabrication de dalles préfabriquées par coulage de béton ou similaire sur un platelage, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape avant le 15 coulage du béton, au cours de laquelle on positionne sur le platelage une matrice profilée suivant un relief prédéfini et recouvrant entièrement le platelage, de sorte qu'après prise du béton et démoulage de la dalle, la sous-face de la dalle est imprimée dudit relief de ladite matrice. Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou zo de substitution sont énoncées ci-après. La matrice profilée suivant un relief prédéfini peut être constituée d'une tôle d'un seul tenant, sans soudure ni jonction, et ce, pour de grandes longueurs allant jusqu'à 200 m. La matrice profilée suivant un relief prédéfini peut être une tôle mince 25 en acier. La matrice profilée suivant un relief prédéfini peut être une tôle d'épaisseur comprise entre 0,5 et 1 mm. Le procédé peut comporter au moins une étape avant le coulage du béton, au cours de laquelle on positionne sur le platelage recouvert de la -3 matrice des armatures passives ou actives pour fabriquer des éléments pleins ou alvéolés. Le procédé peut comporter au moins une étape avant le coulage du béton, au cours de laquelle on positionne sur le platelage recouvert de la 5 matrice des armatures pour former des dalles en béton armé. Le procédé peut comporter au moins une étape avant le coulage du béton, au cours de laquelle on tend sur toute la longueur du platelage recouvert de la matrice des armatures actives pour former des dalles précontraintes. 10 L'étape de coulage de béton peut être suivie par : - une étape d'étuvage, consistant à chauffer le béton coulé à une température comprise entre 35 et 60°C, - une étape de détente des armatures actives, - une étape de démoulage, puis stockage des dalles. 15 L'invention a également pour objet une dalle préfabriquée par coulage de béton, caractérisée en ce qu'elle est obtenue selon le procédé de fabrication défini selon un mode de réalisation de l'invention, ledit procédé comportant au moins une étape avant le coulage du béton, au cours de laquelle on positionne sur un platelage une matrice profilée suivant un relief 20 prédéfini et recouvrant entièrement le platelage, de sorte qu'après prise du béton et démoulage de la dalle, la sous-face de la dalle est imprimée dudit relief de ladite matrice. L'invention a également pour objet une installation pour couler des dalles préfabriquées en béton ou similaire, l'installation comportant 25 notamment un platelage, une fileuse et des moyens de chauffage, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une matrice profilée suivant un relief prédéfini apte à recouvrir entièrement le platelage. La matrice profilée suivant un relief prédéfini peut être constituée d'une tôle d'un seul tenant. -4 - La matrice profilée suivant un relief prédéfini peut être une tôle mince en acier. La matrice profilée suivant un relief prédéfini peut être une tôle d'épaisseur comprise entre 0,5 et 1 mm. 5 D'autres avantages et particularités de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée de mises en oeuvre et de modes de réalisation nullement limitatifs, et des dessins annexés suivants : - La figure 1 est une vue en coupe d'exemples de profils architecturés de dalles obtenues par le procédé selon l'invention, 10 - La figure 2 est une vue en perspective d'un banc de fabrication de dalles selon l'invention, A des fins de clarté et de concision, les références sur les figures correspondent aux mêmes éléments. Les modes de réalisation décrits ci-après étant nullement limitatifs, on 15 pourra notamment considérer des variantes de l'invention ne comprenant qu'une sélection de caractéristiques décrites, isolées des autres caractéristiques décrites (même si cette sélection est isolée au sein d'une phrase comprenant ces autres caractéristiques), si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour 20 différencier l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure. Cette sélection comprend au moins une caractéristique, de préférence fonctionnelle sans détails structurels, ou avec seulement une partie des détails structurels si cette partie uniquement est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l'invention par rapport à l'état de la 25 technique antérieure. La présente invention consiste à profiler une matrice en tôle très mince, selon les souhaits de l'architecte et de la déposer sur le platelage plan qui, quant à lui, assure la résistance mécanique. Cette matrice très mince peut intégrer par son profilage des éléments d'architecture précis comme des rainures, des décaissés, des arrondis, des biais. -5 Le figure 1 illustre un certain nombre de profils ou reliefs a, b, c, d, e qu'il est possible d'obtenir. Ces profils sont illustrés à titre indicatif et nullement limitatifs. Ils peuvent être modifiées et déclinés selon différentes variantes en fonction de 5 la volonté de l'architecte. En disposant d'un jeu de matrices complet, il est possible de changer aisément le profil des dalles et de proposer une production sur mesure. En référence à la figure 2, on a représenté un banc de fabrication d'une installation pour couler des dalles préfabriquées en béton ou similaire selon 10 l'invention. Le banc comporte notamment un platelage 1 constitué d'une tôle épaisse de 10 à 12 mm. L'installation est complétée par une fileuse apte à couler du béton et des moyens de chauffage pour le durcir, ces éléments n'étant pas représentés sur les figures. 15 Le fond du platelage est garni par une matrice 2 profilée suivant un relief tel que par exemple a, b, c, d, e, apte à recouvrir entièrement le platelage dans lequel le béton est coulé. Selon un premier mode de réalisation préféré, la matrice 2 est constituée d'une tôle d'un seul tenant. La matrice est donc réalisée sur une 20 seule longueur, plus précisément celle du banc qui s'étend sur 100 à 200 m. Le fait qu'il n'y ait pas de jonction d'about ni de jonction longitudinale permet d'assurer une finition parfaite de la sous-face de la dalle. Cette matrice portée par le platelage peut être utilisée sur une centaine de cycles. Selon un second mode de réalisation alternatif, la matrice 2 est 25 constituée d'une juxtaposition de plusieurs tôles. Cette configuration permet de faciliter le transport et la manutention de la matrice. De manière à garantir une résistance mécanique suffisante même si les contraintes sont principalement encaissées par le platelage lors de la fabrication des dalles, la matrice 2 est de préférence une tôle mince en acier. -6 De manière à minimiser son poids, la matrice est préférentiellement une tôle d'épaisseur comprise entre 0,5 et 1 mm. Le procédé de fabrication des dalles préfabriquées par coulage de béton ou similaire va maintenant être exposé. 5 Selon l'invention, le procédé comporte au moins une étape avant le coulage du béton, au cours de laquelle on positionne sur le platelage 1 une matrice 2 profilée suivant un relief, qui recouvre entièrement le platelage. Avant de couler le béton, on peut subsidiairement positionner sur le platelage 1 recouvert de la matrice 2, des éléments creux et/ou de faible 10 densité pour former des dalles alvéolées, afin d'alléger les dalles et donner une meilleure portance au plancher. Ainsi, les dalles fabriquées peuvent être pleines ou alvéolées. Les dalles alvéolées sont généralement fabriquées au moyen d'une fileuse ou d'une extrudeuse intégrant des noyaux métalliques de la dimension de chaque 15 alvéole. Ces noyaux ont des mouvements de va et vient. Le béton est descendu sur ces noyaux qui par leurs mouvements de va et vient en assure la distribution. Le béton est aussi soumis à des vibrations, puis comprimé suffisamment pour être très compact et rester stable après la sortie de la fileuse. 20 Les noyaux s'étant ainsi retirés, il reste dans le béton des alvéoles de la dimension des noyaux. Avant de couler le béton, on peut aussi subsidiairement positionner sur le platelage 1 recouvert de la matrice 2 des armatures pour former des dalles en béton armé. 25 Ces armatures peuvent consister en des barres d'acier ou bien des treillis intégrés solidairement à la dalle de manière à former des nervures de renfort ou des raidisseurs, qui augmentent considérablement sa résistance à la flexion, sans surcoût, ni surpoids préjudiciables, lui permettant d'atteindre des portées d'au moins 6 mètres, et autorisant ainsi 30 une mise en oeuvre sur chantier sans étai. -7 - En termes de procédé, on garnit le platelage recouvert de la matrice d'une armature métallique ayant la forme d'un treillis 3 disposé au fond et dont les extrémités sont surélevées et dépassantes pour permettre le chaînage de la dalle sur une structure portante. 5 Le treillis peut comporter des armatures filantes dépassantes dans le sens de la longueur de la dalle pour permettre l'accrochage du plancher coulé sur chantier. Tout autre type d'armature peut bien entendu convenir. Avant de couler le béton, on peut aussi subsidiairement positionner sur le platelage 1 recouvert de la matrice 2 des armatures actives 3 pour former 10 des dalles précontraintes. Ces armatures actives peuvent être des câbles de précontrainte en acier, appelés torons, qui sont tendus selon les caractéristiques de l'acier, puis détendus pour pré-contraindre le béton. Une fois la matrice et les armatures accessoires positionnées, on 15 procède à l'étape de coulage de béton par épandage et vibration ou au moyen d'une fileuse se déplaçant sur la piste de fabrication à la vitesse de 2,5 ml/minute. L'étape de coulage de béton est suivie par une étape d'étuvage, consistant à chauffer le béton coulé à une température comprise entre 35 zo et 60°C. Le ruban, qui est aux dimensions du platelage est ensuite découpé dans le béton frais à la longueur souhaitée de chaque dalle. Lorsque le béton a une résistance suffisante, il est procédé à la mise en précontrainte en coupant les torons pour séparer chaque dalle les unes 25 des autres. Chaque dalle de plancher est alors démoulée avec sa sous-face architecturée. La matrice portée par le platelage peut être utilisée durant une centaine de cycles et remplacée à volonté pour un nouveau profil répondant à une - 8 - exigence nouvelle de l'architecte. La livraison sur chantier et la pose sont les mêmes que pour une dalle ordinaire. La présente invention donne la possibilité aux architectes d'architecturer et de personnaliser la sous-face des planchers béton porteurs 5 pour un faible coût supplémentaire en utilisant les installations existantes des usines de production de dalles alvéolées ou pleines, précontraintes ou non. Le procédé de fabrication tel que décrit est facilement industrialisable. Il permet de fabriquer des dalles architecturées en béton armé et/ou 10 précontraint, pour l'industrie du bâtiment, ayant des caractéristiques techniques adaptées, contrôlées et reproductibles. Les dalles ainsi obtenues offrent une finition architecturée et optimisée pour un coût de production maîtrisé. Il ressort clairement de cette description que l'invention permet 15 d'atteindre les buts fixés. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier tout en restant dans l'étendue de la protection définie dans les revendications annexées. De plus, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de 20 réalisation de l'invention REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication de dalles préfabriquées par coulage de béton ou similaire sur un platelage (1), caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape avant le coulage du béton, au cours de laquelle on positionne sur le platelage (1) une matrice (2) profilée suivant un relief (a, b, c, d, e) et recouvrant entièrement le platelage, de sorte qu'après prise du béton et démoulage de la dalle, la sous-face de la dalle est imprimée dudit relief de ladite matrice. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matrice (2) profilée suivant un relief (a, b, c, d, e) est constituée d'une tôle d'un seul tenant. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la matrice (2) profilée suivant un relief (a, b, c, d, e) est une tôle mince en acier. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la matrice (2) profilée suivant un relief (a, b, c, d, e) est une tôle d'épaisseur comprise entre 0,5 et 1 mm. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape avant le coulage du béton, au cours de laquelle on positionne sur le platelage (1) recouvert de la matrice (2), des éléments pleins ou creux pour former des dalles alvéolées. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape avant le coulage du béton, au cours de laquelle on positionne sur le platelage (1) recouvert de la matrice (2), des armatures pour former des dalles en béton armé. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une étape avant le coulage du béton, au cours de laquelle on tend sur toute la longueur du platelage (1) - 10 - recouvert de la matrice (2), des armatures actives (3) pour former des dalles précontraintes. 8. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce l'étape de coulage de béton est suivie par 5 - une étape d'étuvage, consistant à chauffer le béton coulé à une température comprise entre 35 et 60°C, - une étape de détente des armatures actives (3), - une étape de démoulage, puis stockage des dalles. 9. Dalle préfabriquées par coulage de béton, caractérisée en ce qu'elle est 10 obtenue selon le procédé de fabrication défini dans l'une quelconque des revendications précédentes, ledit procédé comportant au moins une étape avant le coulage du béton, au cours de laquelle on positionne sur un platelage (1) une matrice (2) profilée suivant un relief (a, b, c, d, e) et recouvrant entièrement le platelage, de sorte qu'après prise du béton et 15 démoulage de la dalle, la sous-face de la dalle est imprimée dudit relief de ladite matrice. 10. Installation pour couler des dalles préfabriquées en béton ou similaire, l'installation comportant notamment un platelage (1), une fileuse et des moyens de chauffage, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une 20 matrice (2) profilée suivant un relief (a, b, c, d, e) apte à recouvrir entièrement le platelage. 11. Installation pour couler des dalles préfabriquées en béton ou similaire, selon la revendication précédente, caractérisé en ce la matrice (2) profilée suivant un relief (a, b, c, d, e) est constituée d'une tôle d'un seul tenant. 25 12. Installation pour couler des dalles préfabriquées en béton ou similaire, selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisé en ce la matrice (2) profilée suivant un relief (a, b, c, d, e) est une tôle en acier d'épaisseur comprise entre 0,5 et 1 mm.