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Procédé de fabrication de plaques de construction légères armées.
On connait de nombreux procédés pour la fabrication de matériaux légers moyennant l'emploi de matières faisant prise avec de l'eau. On peut distinguer essentiellement les procédés travaillant avec développement de gaz et ceux travaillant avec des générateurs de mousse, ainsi que le traitement de mélanges contenant de la chaux et de l'acide silicique avec forte addition d'éau. On fabrique en général suivant ces différents procédés des corps de
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petites dimensions, par exemple du format d'une brique, par coulée. La présente invention s'occupe au contraire de la fabrication de corps à grandes surfaces, en particulier de plaques, en matériaux légers du genre mentionné.
Il a déjà été proposé de différentes manières de munir des corps de construction légers d'armatures pour leur donner une plus grande résistance à la flexion. On n'a pas fabriqué toutefois jusqu'à présent des plaques de béton léger armées ayant un poids spécifique inférieur à 0,9. L'introduction d'armatures dans les masses de matériaux poreuses de 0,1 à 0,8 t/m3 offre toutefois des dif- fioultés lors du travail parce que dans ce cas, contrairement au béton massif et aux matières analogues, il n'y a pas de possibilité de damer la matière dans le moule pourvu d'armatures ou de déposer l'armature dans la masse liquide. Les pièces d'armature ne conservent pas d'ellesmêmes la position dans laquelle on les met. Il se présente par conséquent des défauts d'uniformité dans le produit.
En règle générale, on a par conséquent fabriqué des élé- ments de paroi en matériaux légers en préparant des squelettes en bois ou en fer, en les garnissant extérieurement de feuilles de bois ou d'asbeste et en y coulant du mortier léger. Il en résulte toutefois une consommation considérable de bois et de fer.
Suivant la présente invention, la fabrication de plaques de construction légères armées s'obtient de telle manière que des armatures sont tendues dans les cadres, par exemple en bois, en métal, en matières pressées ou analogues et que l'espace intérieur est rempli par coulée au moyen de la masse de matériaux légers. Les armatures elles-mêmes peuvent consister en des tiges, des treillis ou des réseaux de métal, des tissus, du fer en ruban et des fils disposés diagonalement, des tissus déployés,
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des tôles perforées, etc.. Les cadres peuvent avoir n'im- porte quelles formes et être donc rectangulaires, carrés, triangulaires ou ronds. Suivant la matière employée pour le cadre et pour l'armature, la fixation des pièces in- térieures au cadre se fait au moyen de clous, de vis, par soudure tendre ou soudure autogène.
Dans le cas où l'on n'envisage pas une force portante particulièrement éle- vée, on peut prévoir également, sur les cotés intérieurs des poutres du cadre, des évidements dans lesquels les armatures, par exemple les tiges, sont simplement intro- duites.
L'invention offre la possibilité de laisser le coffrage en forme de cadre relié de façon permanente à la plaque terminée. Les systèmes ainsi obtenus possèdent une résistance à la flexion élevée et le cadre sert en même temps de protection des arêtes. En tout cas, les ca- dres peuvent avoir un profil relativement mince. Il suffit par exemple d'employer pour la fabrication une tôle métal- lique mince en forme de L, de U ou de T en coupe trans- versale. Dans le cas de la fabrication de grands formats, on peut également prévoir des raidissages transversaux ou en diagonales entre les poutres longitudinales du cadre, par exemple en fers U ou L, en tiges rondes, ou en tubes.
Les plaques de matériaux légers reliées au ca- dre représentent des éléments extrêmement commodes à travailler. Grâce aux armatures introduites et à la pro- tection des arêtes, on peut fabriquer des plaques de ré- sistance suffisante en très grands formats, comme par exem- ple 2,5 x 1,5 x 0,1 m, 7,00 x 0,5 x 0,10 m, 2,0 x 1,0 x 0,03 m ou même d'épaisseur de 3,5 x 0,4 x 0,07 m. Des plaques de ce genre ont donné pour une portée de 2,5 m entre appuis et une charge de 700 kg. au milieu, une flè- se che de 63 mm. Si l'on place au milieu d'une semblable pla-
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que supportée, on peut la mattre en vibrations comme une tablette de bois. Les plaques sont donc élastiques contrairement aux plaques de béton plein ou aux autres plaques de béton léger qui sont relativement rigides.
Par la fixation de l'armature à un cadre, on obtient, lors de la charge des plaques,un supplément de tension de l'armature, De ce fait, on peut, en combinaison avec la matière légère élastique et flexible, rendre l'armature relativement faible en comparaison des masses de béton rigide armées. On arme par exemple des plaques de toiture ou de plancher, sur lesquelles on peut marcher, au moyen des tissus d'acier de construction les plus faibles, d'une largeur de maille de 200-300 mm. et d'une épaisseur de fil de 4,2/4,2 mm. On emploie aussi toutefois un simple tissu métallique, par exemple un tissu hexagonal ou rectangulaire de 100 mm. de largeur de maille et de 0,75 mm. d'épaisseur de fil.
Le cadre élastique, l'armature élastique et les matériaux légers élastiques donnent dans l'ensemble des propriétés extrêmement précieuses des plaques isolantes. Eventuellement, l'armature peut recevoir aussi une tension préalable. Des armatures en forme de rubans, insérées dans le cadre de bois, peuvent par exemple être mises sous tension par torsion.
Les plaques peuvent être assemblées en corps de construction quelqonques, par exemple de petits bâtiments, des garages, des baraquements, des tottures, des revêtements de paroi et de planchers, etc.. On peut fabriquer au moyen de celles-ci également des récipients, des objets mobiliers, comme des armoires, etc.., car les pièces en forme plate peuvent se traiter sous tous les rapportscomme des plaques de bois. Les plaques peuvent être pourvues extérieurement de rainures et de languettes et assemblées de cette
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manière. Les cadres peuvent toutefois aussi avoir n'importe quel autre profil avantageux, Elles peuvent en outre être reliées ou suspendues à l'aide de vis qui sont fixées aux côtés frontaux.
L'invention offre encore la possibilité de prévoir, lors de la fabrication des plaques, des ouvertures telles que des portes, des fenêtres, etc.. On dispose dans ce but,dans les armatures, des évidements correspondants, par exemple par découpage, et on introduit dans ces évidements, avant la coulée, des châssis pleins.
Pour empêcher le gauchissement de la masse de béton léger, les surfaces de la plaque peuvent être recouvertes d'un revêtement fermant les cavités des pores, en une masse résistante à l'eau et résistante au ciment. On peut envisager par exemple à cet effet des vernis en caoutchouc chlorés, de l'huile ou des résines synthétiques. On emploie toutefois avantageusement un mortier de ciment qui consiste en un mélange de ciment et de sable rude exempt d'argile dans la proportion de 1:2 à 1:4. Ce revêtement doit avoir au maximum 5 mm. d'épaisseur. Une addition de chaux est possible mais toutefoia pas désirable.
La masse est avan- ,tageusement appliquée à l'état humide comme de la terre, broyée à la cuillère ou injectée au moyen du canon à ciment, Elle fournit un revêtement adhérent, qui s'oppose au gauéhissement de telle manière que les plaques de n'importe quel format ne présentent aucune fènte de gauchissement. Lorsque les plaques doivent être plafonnées des deux côtés, il est avantageux d'ajouter au mortier des agents de prise rapide.
La condition d'une étanchéité aussi grande que possible 4 la chaleur et en même temps d'une grande résistance mécanique et d'une grande élasticité peut en outre être remplie par le fait que, sur l'armature, on coule d'abord
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une mince couche d'un mortier de très faible poids spécifique, par exemple de 50 à 300 kg/m3 et que cette couche est alors pourvue, d'un côté ou des deux côtés, de couches de plus grande résistance mécanique qui peuvent avoir par exemple un poids spécifique de 500-600 kg/m3. Dans des cas par- ticulier, on peut employer, si on le désire, plus de trois couches, en graduant davantage les poids spécifiques des masses. On applique avantageusement les couches extérieures de telle manière qu'on les coule sur la couche intérieure avant la prise complète de celle-ci.
Il est recommandable en général d'employer seulement des couches différentes de composition fondamentale analogue qui diffèrent seulement par le degré de porosité, c'est à dire par exemple par la quantité de l'agent de refoulement employé dans la fabrication,car de semblables masses se relient particulièrement bien les unes aux autres en un corps cohérent. On peut obtenir par exemple des masses poreuses à bulles en béton léger au moyen de ciment ou d'autres matières à prise hydraulique, par addition de peroxydes, comme par exemple le superoxyde d'hydrogène et d'hypochlorites comme l'hypochlorite de sodium, le chlorure de chaux, etc.. La masse de mortier peut recevoir encore une addition d'ammoniaque, de solution de savon, de saponine, etc..
On peut employer évidemment aussi de la manière usuelle des additions ne faisant pas prise, comme par exemple du sable.
La fabrication de plaques en plusieurs couches est également possible d'une autre manière. Les couches extérieures peuvent par exemple être reliées à la couche intérieure coulée sur l'armature, par collage par exemple au moyen de mortier, de bitume, de colle de pâte ou de résine synthétique.
Les plaques terminées peuvent en outre être pourvues de plaques dures en carton imprégné, en asbeste, en ciment ou
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en plaque de résine synthétique, de 4 à 6 mm. d'épaisseur par exemple, ou également de feuilles de métal léger.
Ces plaques sont vissées sur les cadres de bois. On obtient ainsi des éléments qui conviennent très bien pour la fabrication de planchers ou de toitures.
La présente invention offre en outre la possibilité de fabriquer un grand nombre de plaques légères en une opération. Dans ce but, on place l'un sur l'autre ou l'un contre l'autre plusieurs cadres formant un corps creux continu. La cavité prenant naissance est alors remplie par coulée de mortier léger. Après la fin ou l'achèvement de la prise, le bloc relié aux cadres de coffrage est décomposé en plaques élémentaires par le fait qu'on engage entre les cadres des appareils découpeurs. Les essais en pratique ont montré que, pour la décomposition des masses en matériaux légers, les scies conviennent peu parce qu'elles s'émoussent rapidement. La division des blocs de matériaux légers peut s'exécuter très commodément au moyen de fils métalliques, par exemple en acier.
Pour faciliter le passage de l'instrument de coupe, par exemple du fil métallique, entre les différents cadres, il est à recommander d'insérer des pièces d'espacement minces, par exemple des fers en ruban, de largeur appropriée.
On peut employer en outre suivant la présente invention, pour la division du bloc en matériaux légers, un dispositif spécial. Celui-ci consiste en une charpente à parois ouvertes recevant le bloc coulé. Sur les parois longitudinales ou latérales, on a disposé des barres placées par paires pour le guidage de l'instrument découpeur. La distance se mesure suivant l'épaisseur désirée des plaques.
Elle peut être variable lorsqu'un seul et même dispositif doit être employé pour la fabrication de plaques d'épaisseurs différentes. Dans une forme de :réalisation particulièrement
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avantageuse pour la division horizontale du bloc, la charpente comporte en ses angles des colonnes verticales qui sont reliées ensemble par des barres de guidage déplaçables en hauteur. Les colonnes peuvent présenter des trous à des distances régulières et dans ces trous s'engagent des dispositifs à ressort ou bien des fiches prévus sur les barres de guidage. Les colonnes peuvent tou- tefois'aussi posséder des fentes verticales continues dans lesquelless'engagent des dispositifsde serrage prévus sur les barres de guidage.
En général les barres de guidage s'étendent en ligne droite car on fabrique le plus souvent des plaques planes. On peut toutefois aussi employer des barres recourbées et l'on obtient alors directement des plaques arquées. La fabrication des barres se fait en cornières de fer ou d'acier. Pour obtenir un guidage particulièrement sûr de l'appareil découpeur on peut employer des barres doubles possédant une fente correspondant à la largeur du fil découpeur.
On peut, au moyen du dispositif de ce genre, découper des plaques très minces, même d'une épaisseur de lmm. seulement, dans les blocs. Le dispositif possède du reste des possibilités d'emploi fondamentales et peut s'employer également par exemple pour la division de blocs qui sont fabriqués sans les cadres du genre décrit plus haut, et également pour des blocs qui ne possèdent aucune armature, ou bien pour éliminer la matière superflue qui s'accumule au-dessus des cadres empilés.
Le dessin représente différentes formes de réalisation des cadres avec la masse de matériaux légers chargée dans ceux-ci ainsi que des dispositifs de découpage.
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Les fige 1 à 8 montrent. différents profils de cadres et d'armature en coupe transversale.
La fig. 9 est une vue en perspective d'un cadre pourvu d'armatures.
La fige 10 montre un appareil auxiliaire pour le découpage des plaques.
Les fig. 11 et 12 montrent des vues de deux formes de réalisation de dispositifs découpeurs.
Dans le cas de l@a fig. 1, le cadre de bois 1 possède sur les surfaces intérieures des lattes profilées triangulaires où carrées 2. Du côté extérieur, on a prévu des rainures 3. L'armature consiste en un trdillis 4 en acier et en un réseau 5 à mailles étroites. La fixation de l'armature au cadre se fait au moyen de clous 6 qui sont chassés de l'extérieur et-dont les pointes sont alors recourbées en forme de crochets pour qu'on puisse y accrocher les armatures. Les armatures sont avantageusement soudées aux clous ou en cas d'emploi de cadres métalliques,sont soudées à ces cadres mêmes.
Ce mode de fixation paraît important, car en cas d'enfoncement de clous ou de crampons par l'intérieur du cadre, il existe le danger que l'ancrage se défasse lorsque l'on marche sur la plaque ou lorsqu'elle est chargée et que l'armature exerce une force de traction sur l'ancrage. On emploie avantageusement des clous galvanisés pour qu'il ne se produise pas de rouille à la surface de délimitation entre le bois et'le béton. Il va de soi qu'on peut également employer d'autres matériaux non exposés à la corrosion.
La masse de matériaux légers 7 est chargée dans le cadre armé, de façon à venir à fleur des surfaces extérieures du cadre.
Dans le cas de la fig.2, le cadre consiste en des lames métalliques 8 en forme d'U. Aux branches du
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profil en u on soude du côté intérieur l'armature 9.
La fig. 3 montre une forme de réalisation analogue dans laquelle il est fait usage d'une lame de tôle à profil plusieurs fois coudé. Comme le montre la fig. 4, onpeut employer à la place d'un fer en u une lame métallique 10 dont les arêtes latérales sont enroulées.
Le cadre représenté à la fig.5 comprend des lattes de bois relativement minces 11 sur lesquelles sont vissées des tôles en équerres 12. L'armature 9 est vissée ou soudée à ces tôles en équerres. Entre les deux plans de l'armature 9, on a placé un réseau métallique 13 de forme ondulée. La fig. 6 montre une liaison d'un autre genre des lattes de bois 14 à des tôles en équerresl5.
Comme le montre la fig. 7, on peut en cas de plaques minces, employer en particulier aussi une seule armature simple 16. Du côté intérieur du cadre, on a fraisé dans les lattes de bois 17 des rainures 18 dans lesquelles le tissu 16 est fixé au moyen de clous 19.
La fig. 8 montre une plaque qui est constituée de matériaux légers de poids spécifiques différents. Dans le cadre 20, on a inséré entre les couches d'armature 21 deux plaques partielles 22 en une matière légère ayant par exemple un poids spécifique de 0,1. La cavité restante est alors remplie de béton léger plus lourd 23, ayant par exemple un poids spécifique de 0,6. Pour obtenir une bonne liaison entre les deux masses de matériaux légers, il est à recommander de découper les plaques 22 dès que la masse est durcie mais n'a pas encore complètement fait prise et d'appliquer alors aussi rapidement que possible la masse plus lourde.
La fig. 9 montre un cadre vide 24 qui est pourvu de plusieurs tôles perforées 25.On peut introduire en outre alors d'autres armatures telles que des tissus ou des tiges s'étendant dans le sens de la longueur. Le cadre pos-
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sède dans une surface extérieure une rainure 25 et dans la surface opposée une languette 27. Les plaques possédant un cadre de ce genre peuvent s'assembler de façon très simple.
La fabrication des plaques se fait de telle manière qu'un grand nombre de cadres pourvus d'armature sont superposés, chaque fois avec intercalation de petits mor- ceaux de fer en rubans ou en cornières Comme pièces d'espacement. Cette pile de cadres de coulée est alors serrée au moyen de barres filetées ou de pièces analogues. La cavité formée est remplie complètement par coulée de masse de matériaux légers. Après le durcissement, et cela en général 2 à 5 heures après le commencement de la prise, on découpe la masse de matériaux légers cohérente en attirant à travers la masse, entre les cadres, un fil métallique. Il a été trouvé avantageux d'employer dans ce but du fil d'acier recuit de grande résistance à la traction.
Comme un semblable fil est très élastique et peu flexible, ses extrémités sont fixées, de préférence, comme le montre la f ig. 10, à des poignées en bois ou analogues. Ces poignées conscient en une tige 28 qui possède d'un côté une fente 29 et en outre en son milieu une rainure annulaire 30. Le fil 31 est d'abord placé dans la fente 29. L'extrémité du fil est alors immobilisée par enroulement du fil une ou plusieurs fois dans la rainure 30.
La fig. 11 montre un dispositif pour la division du bloc en matériaux légers en plusieurs plaques. Le bloc est coulé dans un moule, par exemple dans les;cadres de coulée superposés serrés ensemble, sur le socle 32. Ce socle porte une charpente formée de barres longitudinales 33 et de colonnes d'angle 34 présentant des fers en équerres 35 déplaçables en hauteur. A côté des colonnes 34, on a disposé des tiges 36 qui possèdent des trous à des distances correspondant à l'épaisseur des plaques. Les fers en équer-
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res 35 sont immobilisés dans ces positions au moyen de vis ou de fiches 37. Lors du découpage, le fil 31, muni de deux poignées 28, est attiré sur les barres 35 à travers la masse de matière.
La plaque ainsi détachée est enlevée, les barres 35 sont alors placées plus bas et l'opération de coupe se répète. Les barres perforées 36 peuvent être fixées de façon interchangeable aux barres 33 et ou aux colonnes 34, pour qu'on puisse les remplacer par des tiges présentant un autre espacement des trous et découper des plaques d'une autre épaisseur.
La fig. 12 montre un dispositif pour le découpage vertical des blocs en matériaux légers. Sur le socle 32, on a dressé des chevalets 39 reliés à des barres transversales 38 et qui ont de préférence une forme triangulaire et possèdent d'un côté une surface de guidage verticale comme appui pour le fil découpeur lors de la division du bloc. Au lieu de dispositifs de guidage simples, on peut également disposer deux paires de chevalets 39 avec les surfaces de guidage l'une près de l'autre de façon qu'elles laissent une fente étroite 40 pour le passage du fil de découpage.
REVENDICATIONS.
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