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MEMOIRE DESCRIPTIF DEPOSE A L'APP@@ D'UNE DEMANDE DE
BREVET D'INVENTION "CONSTITUTION, FABRICATION ET MISE EN OEUVRE DE BLOCS RATIONNELS
EN BETON POUR MACONNERIE".
L'invention est relative: 1 à la constitution rationualle' de blocs en béton) en ce qui concerne la composition et la granulométrie des bétons formant les diverses parois, cloisons et couches intermédiaires des blocs, et en oe qui concerne la disposition et les dimensions respectives de ces diverses parois et couches, en vue d'assu- rer, non seulement les résistances mécaniques nécessaires, mais également de bonnes résistances aux déperditions de chaoleur, au. passage du son, à la pénétration de l'humidité par capilla- rité et enfin une excellente adhérence au mortier de maçonna- ge.
Ces blocs sont conçus pour la maçonnerie des murs exté - rieurs ou des aruxs intérieurs portants ainsi que pour la ma- çonnerie des cloisons intérieures non portantes* - Pour répondre à des nécessités éventuelles de renforcer et de liaisonner la maçonnerie par du béton ordinaire armé ou non, la suppression de certaines couches intermédiaires est prévue de manière à laisser vides, aux endroits voulus, des gaines verticales et horizontales entre parois et cloisons en vue de leur remplissage par du béton ou du béton armé,,
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- La planche annexée donne un exemple du principe de réalisation des blocs en ce qui concerne la disposition des parois, aloi - sons et couches intermédiaires,
exemple qui n'est pas rigide ni limitatif au point de vue des dimensions des blocs et de ses diverses parties constitutives* - Les parois et les cloisons sont constituées d'un béton composé d'un liant hydraulique, en proportion convenable, et d'agrégats légers en mélange ou non avec du sable, la dimension maximum de l'agrégat ne dépassant pas 5 mm. Les couches intermédiaires entre parois et cloisons sont en béton maigre caverneux, com - posé d'un liant hydraulique en proportion convenable et d'a grégats légers dont la grosseur inférieure peut-être comprise entre 1 et 5 mm; à l'exclusion de tous grains fins, et dont la grosseur supérieure ne dépasse pas 25 mm.
La caractéristique principale de ce béton est de présenter de nombreux vides non capillaires et en conséquence de nombreuses cellules d'air, une faible densité et les propariét6s physiques intéressantes qui en découlent et qui sont énumérées ci-âpres*
Les agrégats légers entrant dans la composition des deux bétons précités sont : la cendrée, le laitier granulé léger de haut fourneau, la pierre ponce naturelle ou artificielle et en prin- cipe tout agrégat de faible densité et de grande porosité.
Un seul d'entre eux ou un mélange convenable de plusieurs d'entre eux peut entrer dans la composition des bétons-
Le béton des parois et des cloisons est chargé en ordre princi- pal d'assurer la résistance du bloc aux efforts mécaniques et à l'action des agents atmosphériques, en entourant le béton caverneux d'une gaine suffisamment dure, résistante et imper - méable, quoique apte à laisser encore respirer la maçonnerie*
Par sa légèreté et ses vides le béton caverneux maigre confère en ordre principal au bloc ses propriétés de bonne résistance à la déperdition de la chaleur, au passage du son, à la péné- tration de l'humidité par capillarité et enfin une excellente adhérence au mortier de maçonnage.
Si on le désire, la paroi extérieure du bloc peut être exécu - tée en béton composé d'agrégats spéciaux en vue d'assurer un -
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aspect esthétique au bloc en parement.
- Les particularités de l'invention, par rapport aux nombreux systèmes déjà existants, consistent : a) dans la suppression des creux d'air habituellement aménagés dans ce genre de blocs de construction et en leur remplissa- ge, au cours même de la fabrication des blocs, par un béton caverneux léger de manière. à constituer un "sandwich" dont les diverses parois, tranches et cloisons sont intimement liées* b) dans la possibilité qui en découle de réduire sans danger l'épaisseur des parois et notamment des cloisons assurant la liaison transversale des parois à travers le béton caver- neux.
c) dans la disposition de ces cloisons qui sont à épaisseur très faible aux abouts des blocs (sauf dans les blocs d'an - gle et d'extrémité), ce qui évite la présence répétée, à chaque joint vertical, d'une masse importante de béton et de mortier peu isolant.
Avec le bloc rationnel pour mur extérieur ou mczr intérieur portant,la liaison entre la paroi extérieure et la paroi in- térieure,par du béton ou du mortier moins isolant que le bé- ton caverneux,est ainsi réduite à son minimum. Elle l'est encore davantage dans les blocs pour murs intérieurs non portant dans lesquels les cloisons de liaison des deux faces peuvent être limitées aux minces cloisons d'about*
A titre d'exemple un mur extérieur en blocs rationnels de
19em. ou 24cm. d'épaisseur possède une résistance thermique équivalente à celle d'un mur en maçonnerie ordinaire respec- tivement de 35cm* ou de 45 cm.d'épaisseur.
Il est nettement supérieur à ces derniers murs comme isolant du son et de l'humidité. d) dans les grandes surfaces d'ahérence et dans la meilleure adhérence des blocs entre eux notamment par l'intermédiaire du mortier des joints horizontaux, comparativement aux blocs évidés*
A égalité de surface, l'adhérence est meilleure que dans la
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maçonnerie de briques, le mortier des joints horizontaux enfoncant de ngmbreux petits tenons dans les vides du béton caverneux.
:Enfin le remplissage des creux des blocs par du béton caver- neux évite les pertes de mortier qui se produisent dans les cavités des blocs évidés habituels.
L'invention est également relative : 2 à la fabrication des blocs* - L'emploi de la vibration est nécessaire pour une fabrication des blocs en série, avec démoulage immédiat. Le maximum de rai- deur et d'indéformabilité du bloc frais au démoulage est obte- nu en faisant suivre la vibration d'une compression modérée.
- Pour créer les différentes couches et cloisons, les moules sont compartimentés par des formes métalliques évidées créant les logements prismatiques réservés au béton caverneux et laissant entre elles et les faces des moules,les espaces correspondant aux parois et aux cloisons des blocs. Les formes métalliques d'un même moule sont réunies entre elles d'une manière rigide pour les maintenir aux distances voulues et pour permettre leur enlèvement du moule en une seule opération.
- Les formes sont enlevées sans difficultés pendant la vibration!, aussitôt que les bétons ont atteint un tassement suffisant, puis la vibration est encore poursuivie pendant quelque temps pour assurer la parfaite liaison des divers bétons.
Si l'on a pas recours à une compression supplémentaire des blocs, il est recommandé de faire agir une plaque lourde à la surface du bloc, pendant cette dernière période de vibration,de manière à complèter le serrage des bétons suivant une surface plane dans la partie supérieure des blocs.
- Le remplissage des divers compartiments du moule avec les bé- tons de compositions différentes peut-être effectué par l'un ou l'autre des procédés suivants: a) remplissage automatique ou non, préalable à la vibration, avec les quantités de bétonnécessaires, en surmontant le moule d'une hausse de hauteur appropriée aux quantités à déverser et compartimentée de manière à introduire les bé - tons dans les portions du moule qui leur sont réservées.
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b) remplissage, automatique ou non, au cours même ae la viora - tion avec un dispositif à entonnoirs dirigeant les bétons dans les formes qu'ils ont à remplir- c) remplissage, automatique ou non, en deux stades,
1 après avoir fermé provisoirement à l'aide d'un couvercle amovible les formes prismatiques pour béton caverneux, eh déversant en quantité voulue le ou les bétons pour les parois et les cloisons )
2 après mise en place et. tassement de ce ou ces bétons et enlèvement du couvercle, en déversant en quantité voulue le béton caverneux pendant l'achèvement de la vibration*
Les opérations 1 et 2 peuvent évidemment être interverties.
- Le démoulage s'effectue par les procédés habituels.
L'invention est enfin relative: 3 à la mise en oeuvre des blocs dans la maçonnerie et au renfor- cement éventuel de celle-ci par du béton ordinaire armé ou non.
- Comme dans les systèmes analogues, les blocs rationnels sont , subdivisés en blocs pour murs extérieurs et murs intérieurs por- tants et en blocs pour cloisons intérieures. Ils comportent des blocs courants (types I et V de la planche annexée à titre d'exemple) et les demi-blocs correspondants pour assurer l'allé:! nance des joints verticaux d'une assise à l'autre. Des blocs et des demi-blocs spéciaux, munis de parois d'about sont prévus pour les maçonneries d'angle et d'extrémité des murs (voir blocs
III et IV de la planche annexe). Pour les battées des portes et fenêtres, ces mêmes blocs sont modifiés comme l'indique la figure du bloc VII.
- S'il est intéressant de renforcer et de liaisonner verticalement les murs portants, à des endroits imposés par les exigences des constructions, à laide de colonnes en béton ordinaire ar- mé ou non, il est prévu des blocs dont certains compartiments sont laissés vides en ne les remplissant pas de béton caverneux:
Dans le bloc I, le compartiment A ou un des compartiments B.
Dans le bloc II,an des compartiments B.
Dans le bloc III, un ou les compartiments C.
Dans le bloc IV le compartiment C.
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- Four liaisonner et chaîner horizontalement les maçonneries et pour créer, aux endroits voulus, des poutres, linteaux, etc., en béton armé ordinaire, les blocs I, II, III, IV et VII sont exécutés sans aucun remplissage de béton caverneux. De plus, dans ces blocs,les cloisons et les parois, uniquement là où c'est nécessaire pour ces dernières, ont une hauteur un peu réduite dans leur partie inférieure de manière à permettre la pose des armatures de traction.
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DESCRIPTIVE MEMORY DEPOSITED AT THE APP @@ OF A REQUEST FOR
PATENT OF INVENTION "CONSTITUTION, MANUFACTURE AND IMPLEMENTATION OF RATIONAL BLOCKS
IN CONCRETE FOR MASONRY ".
The invention relates to: 1 the rational constitution of concrete blocks) with regard to the composition and granulometry of the concrete forming the various walls, partitions and intermediate layers of the blocks, and with regard to the arrangement and dimensions respective of these various walls and layers, in order to ensure not only the necessary mechanical strengths, but also good resistance to heat losses, to. passage of sound, to moisture penetration by capillary action and finally excellent adhesion to masonry mortar.
These blocks are designed for the masonry of exterior walls or load-bearing interior aruxes as well as for the masonry of non-load-bearing interior partitions * - To meet the possible needs of reinforcing and bonding the masonry with ordinary reinforced concrete or no, the removal of certain intermediate layers is planned so as to leave empty, in the desired places, vertical and horizontal ducts between walls and partitions with a view to their filling with concrete or reinforced concrete,
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- The attached board gives an example of the principle of making the blocks with regard to the arrangement of the walls, walls and intermediate layers,
example which is neither rigid nor limiting from the point of view of the dimensions of the blocks and of its various constituent parts * - The walls and partitions are made of a concrete composed of a hydraulic binder, in suitable proportion, and of light aggregates whether or not mixed with sand, the maximum dimension of the aggregate not exceeding 5 mm. The intermediate layers between walls and partitions are made of lean, cavernous concrete, made up of a hydraulic binder in suitable proportions and of light aggregates, the lower thickness of which may be between 1 and 5 mm; excluding all fine grains, and the upper size of which does not exceed 25 mm.
The main characteristic of this concrete is to present numerous non-capillary voids and consequently numerous air cells, a low density and the interesting physical properties which result from it and which are listed below *
The light aggregates used in the composition of the two aforementioned concretes are: ash, light granulated blast furnace slag, natural or artificial pumice stone and in principle any aggregate of low density and high porosity.
Only one of them or a suitable mixture of several of them can enter into the composition of the concrete.
The concrete of the walls and partitions is loaded in the main order to ensure the resistance of the block to mechanical forces and to the action of atmospheric agents, by surrounding the cavernous concrete with a sufficiently hard, resistant and waterproof sheath. , although able to still let the masonry breathe *
By its lightness and its voids, lean cavernous concrete primarily gives the block its properties of good resistance to heat loss, the passage of sound, the penetration of humidity by capillary action and finally excellent adhesion to the block. masonry mortar.
If desired, the outer wall of the block can be executed in concrete composed of special aggregates in order to ensure a -
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aesthetic appearance to the facing block.
- The peculiarities of the invention, compared to the many existing systems, consist of: a) the elimination of the air hollows usually provided in this type of building blocks and their filling, even during manufacture. blocks, by a lightweight cavernous concrete way. to constitute a "sandwich" in which the various walls, sections and partitions are intimately linked * b) in the resulting possibility of reducing without danger the thickness of the walls and in particular of the partitions ensuring the transverse connection of the walls through the concrete caver - neux.
c) in the arrangement of these partitions which are very thin at the ends of the blocks (except in the corner and end blocks), which avoids the repeated presence, at each vertical joint, of a mass significant amount of concrete and poorly insulating mortar.
With the rational block for exterior wall or load-bearing interior mczr, the connection between the exterior wall and the interior wall, by concrete or mortar less insulating than cavernous concrete, is thus reduced to a minimum. It is even more so in blocks for non-load-bearing interior walls in which the connecting partitions of the two faces can be limited to the thin end partitions *
For example an exterior wall made of rational blocks of
19th. or 24cm. thick has a thermal resistance equivalent to that of an ordinary masonry wall respectively 35cm * or 45cm. thick.
It is clearly superior to these latter walls as an insulator of sound and humidity. d) in large surfaces of adhesion and in the best adhesion of the blocks to each other in particular through the mortar of the horizontal joints, compared to the hollow blocks *
At equal surface, the grip is better than in the
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masonry of bricks, the mortar of the horizontal joints driving numerous small tenons into the voids of the cavernous concrete.
: Finally, filling the hollows in the blocks with hollow concrete prevents loss of mortar which occurs in the cavities of the usual hollow blocks.
The invention also relates to: 2 the manufacture of the blocks * - The use of vibration is necessary for production of the blocks in series, with immediate release from the mold. The maximum stiffness and undeformability of the fresh block on demoulding is obtained by following the vibration with moderate compression.
- To create the different layers and partitions, the molds are compartmentalized by hollowed-out metal shapes creating the prismatic housings reserved for cavernous concrete and leaving between them and the faces of the molds, the spaces corresponding to the walls and partitions of the blocks. The metal shapes of the same mold are joined together in a rigid manner to keep them at the desired distances and to allow their removal from the mold in a single operation.
- The forms are removed without difficulty during vibration !, as soon as the concretes have reached a sufficient settlement, then the vibration is continued for some time to ensure the perfect bond of the various concretes.
If additional compression of the blocks is not required, it is recommended to make a heavy plate act on the surface of the block, during this last period of vibration, so as to complete the clamping of the concrete on a flat surface in the upper part of the blocks.
- The filling of the various compartments of the mold with concrete of different compositions can be carried out by one or other of the following processes: a) automatic filling or not, prior to vibration, with the quantities of concrete required, by surmounting the mold with an increase of height appropriate to the quantities to be poured and compartmentalized so as to introduce the concrete into the portions of the mold reserved for them.
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b) filling, automatic or not, even during the viora - tion with a funnel device directing the concretes into the forms they have to fill; c) filling, automatic or not, in two stages,
1 after having temporarily closed the prismatic forms for cavernous concrete using a removable cover, eh pouring out in the desired quantity the concrete (s) for the walls and partitions)
2 after installation and. settlement of this or these concrete (s) and removal of the cover, by pouring the required quantity of the cavernous concrete during the completion of the vibration *
Operations 1 and 2 can obviously be inverted.
- Demoulding is carried out by the usual methods.
Finally, the invention relates to: 3 the use of the blocks in the masonry and the possible reinforcement of the latter with ordinary concrete, whether reinforced or not.
- As in analogous systems, the rational blocks are subdivided into blocks for exterior walls and load-bearing interior walls and into blocks for interior partitions. They include common blocks (types I and V of the attached board as an example) and the corresponding half-blocks to ensure the aisle :! nance of vertical joints from one seat to another. Special blocks and half-blocks, provided with end walls are provided for the corner and end masonry of the walls (see blocks
III and IV of the appendix). For the casements of the doors and windows, these same blocks are modified as indicated in the figure of block VII.
- If it is advantageous to reinforce and connect the bearing walls vertically, at places imposed by the requirements of the constructions, using ordinary concrete columns, reinforced or not, blocks are provided, some of which are left empty. by not filling them with cavernous concrete:
In block I, compartment A or one of the compartments B.
In block II, year of compartments B.
In block III, one or more compartments C.
In block IV, compartment C.
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- Oven to tie and chain the masonry horizontally and to create, in the desired places, beams, lintels, etc., in ordinary reinforced concrete, blocks I, II, III, IV and VII are executed without any filling of cavernous concrete. In addition, in these blocks, the partitions and the walls, only where it is necessary for the latter, have a slightly reduced height in their lower part so as to allow the installation of the tensile reinforcements.