CH632797A5 - Prefabricated construction element, method for constructing the element and use of the said element - Google Patents
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Description
L'invention a pour objet un élément préfabriqué de construction à la fois porteur et isolant, un procédé de construction de l'élément et l'utilisation dudit élément.
Il est actuellement reconnu que pour réaliser convenablement l'isolation thermique d'un bâtiment, il est préférable de placer le matériau isolant sur la paroi externe de ce bâtiment. Les avantages sont en effet très nets, tant sur le plan de l'inertie thermique, le matériau porteur étant inclus dans le volume isolé, que sur le plan des condensations et de la résistance aux intempéries, comme sur celui de l'économie d'énergie.
Néanmoins, en dépit de cette connaissance théorique et du nombre des procédés déjà proposés, une très faible part de la construction actuellement réalisée comporte une isolation externe. Cela tient en particulier à l'importante épaisseur qu'il faut donner à l'isolation externe et aux problèmes de construction et de sécurité (résistance au feu) qui en résultent. Cela tient également à la difficulté
de réaliser une peau externe résistante et durable sur la face externe de l'isolation. Outre ces difficultés techniques interviennent des problèmes de prix. La réalisation d'une paroi ou d'une structure porteuse, puis de son isolation suivie de la réalisation des parements externe et interne conduit à des prix de revient élevés qui entravent le développement de cette technique.
L'élément préfabriqué selon l'invention est caractérisé en ce qu'il se compose d'une couche externe de mousse rigide dense renforcée de fibre de verre suivie de et liée à une couche isolante de mousse rigide à cellules fermées, chargée d'agrégats légers, elle-même suivie de et liée à une couche porteuse, l'ensemble étant de dimensions d'environ 60 x 40 cm, et de forme rectangulaire rigoureuse rectifiée aux dimensions choisies avec une tolérance de l'ordre du millimètre.
Les dimensions sont choisies pour permettre la manipulation à la main de chaque élément, sans moyens de levage.
L'épaisseur de la couche porteuse est avantageusement comprise entre 10 et 20 cm pour des constructions de hauteur de 1 ou 2 étages.
L'épaisseur de la couche isolante sera définie par les conditions d'isolement à remplir; elle sera normalement de 5 à 20 cm.
La couche isolante chargée d'agrégats légers sera, par exemple, du type connu sous la marque de fabrique Isobéton.
Il s'agit par exemple d'une mousse rigide à cellules fermées dont la peau externe est très dense et renforcée de fibre de verre.
Des moyens d'alignement seront avantageusement prévus, telles des rainures prévues sur les champs et destinées à coopérer avec des clavettes selon le brevet français N° 76.08568 déposé le 15 mars 1976 au nom de la société dite L'Industrielle Régionale du Bâtiment.
On pourra également employer le moyen décrit au brevet français N° 76.22447 déposé le 16 juillet 1976 au nom de la même société.
Dans le cas de ramures coopérant avec des clavettes, ces rainures pourront être prévues soit dans la couche isolante, soit dans la couche porteuse, soit dans les deux.
L'élément de l'invention sera rectifié par tout moyen approprié, par exemple à la meule ou à la scie. Au moins la face de la couche porteuse opposée à la couche isolante sera de préférence d'une planéité rigoureuse, de façon à constituer un parement interne ne nécessitant aucun ragréage.
L'invention vise également un procédé de fabrication de tels éléments, procédé consistant à placer dans un moule conformateur la couche porteuse ainsi que l'agrégat léger, la couche externe de fibre de verre, et le ou les noyaux de mousse légère; puis, après fermeture du moule, on injecte la mousse rigide à cellules fermées, l'ensemble obtenu étant ensuite rectifié aux tolérances choisies et à la forme rigoureusement rectangulaire.
Dans la pratique, la tolérance pourra être moindre et descendre à 0,2 ou 0,5 mm.
Lorsque le produit est fabriqué conformément à l'invention, il suffit, pour la couche porteuse, d'une seule face véritablement plane, à savoir la face de parement de l'élément: les défauts de planéité de l'autre face sont en effet rattrapés au moulage et à l'injection de la couche isolante.
Lorsque la couche porteuse est constituée de carreaux de brique ou de terre réfractaire, on procédera de préférence à l'opération de moulage et d'injection sur les carreaux sortant du four, c'est-à-dire secs et chauds, ce qui assure une meilleure adhérence de la mousse et une diminution de la consommation de résine, celle-ci étant rendue plus fluide et remplissant mieux les espaces entre agrégats.
On ne sortirait cependant pas du cadre de l'invention en opérant l'injection sur carreaux secs, mais froids.
Du fait de la nécessité d'opérer sur produit sec, l'emploi des matériaux porteurs cuits tels que la brique est préféré.
Dans le cas où le matériau composite est fabriqué comme exposé ci-dessus, il est préféré de prévoir les rainures d'alignement sur le matériau porteur et au voisinage du parement interne. En effet, les tolérances de positionnement des rainures, par rapport au parement interne, sont alors mieux respectées à la fabrication du matériau porteur, et les défauts par rapport à l'autre parement sont rattrapés au cours du moulage.
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Il est à noter également que le mode de fabrication ainsi décrit entraîne le découpage des agrégats légers au cours de l'opération, ce qui fournit une bonne surface pour l'assemblage par collage et permet d'éviter les rejointoiements ultérieurs.
On notera également que la couche isolante du produit étant une mousse rigide à cellules fermées, l'étanchéité à l'eau du produit obtenu est assurée à la fabrication. Il suffit donc, du fait de la rectification, d'un encollage en couche mince avec écrasement du surplus pour assurer l'étanchéité du bâtiment.
En outre, la couche isolante pourra comporter un ou plusieurs noyaux internes de mousse alvéolaire de grande légèreté telle que de la mousse de polystyrène, ces noyaux étant noyés dans le produit à une distance des parements et des champs supérieure ou égale à 4 cm.
L'invention vise également l'utilisation des éléments selon l'invention pour la construction de bâtiments, où elle consiste à assembler par collage en couche mince les éléments, cet encollage étant suivi de l'écrasement du surplus de colle sur les joints.
Le procédé de construction peut consister à réaliser une paroi à la fois porteuse et isolante par assemblage d'éléments préfabriqués composites formés d'une couche porteuse assemblée à une couche isolante à base de mousse rigide formant liant et d'agrégats légers, la peau externe étant renforcée par de la fibre de verre, ces éléments étant de dimensions réduites, rectifiés sur leurs quatre champs à des dimensions standards et à une rectangularité rigoureuse, avec une tolérance faible, de l'ordre du millimètre; l'assemblage est réalisé par encollage en couche mince sur une partie au moins de l'épaisseur de l'élément et avec des moyens d'alignement en eux-mêmes connus.
Il ne reste plus dès lors qu'à effectuer une enduction interne et externe appropriée.
L'un des avantages de l'invention est de permettre une construction de type classique quant à sa mise en œuvre, c'est-à-dire par simple assemblage d'éléments portables à la main, tels des parpaings, mais avec une grande rapidité de pose du fait de la rectification des produits et des moyens d'alignement, en obtenant simultanément une paroi porteuse et un isolement, et ce sans opération supplémentaire dejointoyage.
L'invention est illustrée, à titre d'exemple, par le dessin annexé sur lequel:
les fig. 1 et 2 illustrent un élément de construction préfabriqué selon l'invention,
la fig. 3 illustre un procédé de construction,
la fig. 4 illustre schématiquement une opération de meulage ou de sciage,
la fig. 5 illustre un procédé de fabrication de l'élément, et la fig. 6 illustre un autre procédé de construction.
Comme on peut le voir, il se compose, du parement externe 1 au parement interne 2, de la succession d'une couche de fibre de verre 3 (mat de verre par exemple) imprégnée de mousse rigide densifiée, suivie d'une couche isolante 4 formée de mousse rigide à cellules fermées, chargée d'agrégats légers, du type connu dans le commerce sous la marque de fabrication Isobéton, suivie d'une couche porteuse 5, par exemple, un carreau de brique creuse de 10 à 20 cm d'épaisseur; l'ensemble est de dimensions relativement réduites, de façon à pouvoir être porté à la main. Le poids de la couche isolante 4 est négligeable par rapport à celui de la couche porteuse 5. L'élément pourra atteindre des longueurs et largeurs de l'ordre de 60 à 40 cm pour une épaisseur de 15 à 40 cm. L'élément selon l'invention est en outre de forme rectangulaire rigoureuse, rectifiée avec une tolérance de l'ordre du millimètre.
Toute tolérance représentant un maximum de variation de dimensions, il est clair que l'élément pourra être fabriqué avec une tolérance inférieure, par exemple 0,2 mm, sans sortir du cadre de l'invention.
Grâce à la combinaison de ses caractéristiques d'élément composite et de dimensions réduites et rigoureuses, l'élément permet le procédé de construction selon la fig. 3, dans lequel un bâtiment (ou une partie de bâtiment) est réalisé par encollage en couche mince sur au moins les zones externe et interne de l'épaisseur de l'élément avec utilisation de moyens d'alignement, tels que les clavettes 6 (fig. 3) (brevet français N° 76.08568 déposé le 15 mars 1976 au nom de la société L'Industrielle Régionale du Bâtiment) coopérant avec les rainures 7 (fig. 1) ou les barrettes 16 de la longueur égale à l'épaisseur de l'élément, ces barrettes étant terminées par des joues parallèles (fig. 6) (brevet français N° 76.22447 déposé le 16 juillet 1976 au même nom) ou tout autre moyen équivalent, puis par écrasement du surplus de colle de façon à mastiquer les joints.
Après ces opérations, du fait des caractéristiques de l'élément préfabriqué de l'invention, les seules opérations qui restent à faire consistent dans des finitions extérieure et intérieure: pour l'extérieur, sous la forme d'un enduit ou d'une peinture compatible avec la couche externe 3 renforcée de fibre de verre, et d'un enduit, peinture ou papier peint sur la surface interne 2 de la couche porteuse.
La couche porteuse 5 est de préférence en brique creuse. Ce matériau permet en effet de réaliser des éléments ayant au moins une face véritablement plane et apte à recevoir directement un matériau de finition, tel que du papier peint, sans travail supplémentaire de ragréage. On peut également utiliser un élément à base de mortier de ciment, du type parpaing, éventuellement muni, sur une face, d'une paroi formant parement.
La rectification des champs de l'élément consiste en une opération de meulage ou de sciage schématiquement représentée à la fig. 4. L'élément 1 est d'abord rectifié sur deux champs parallèles 8 et 9, ce qui donne les chutes 10 et 11, au moyen de scies ou meules 12. Il est ensuite retourné à 90° et rectifié sur les deux autres champs parallèles 13 et 14, ce qui donne les chutes 15.
Une telle rectification est déjà prévue au brevet français N° 76.08568 précité. Mais, dans ce cas, elle porte uniquement sur un carreau constitutif de cloison. Dans le cas de l'invention, elle porte sur l'ensemble de l'élément composite formé d'une couche isolante et d'une couche porteuse. De ce fait, les champs de la couche isolante sont tranchés, ainsi que les agrégats légers situés dans ces champs, ce qui fournit une surface apte à l'assemblage par collage sans nécessité de jointoiement subséquent.
On pourrait également associer un élément préfabriqué porteur rectifié avec un élément de parement isolant rectifié aux mêmes cotes et avec les mêmes tolérances, par exemple par collage. Mais cette solution présente le désavantage d'une opération supplémentaire, qui doit être réalisée avec précision et introduit une source de défauts, et elle ne permet pas de rattraper les défauts de planéité de la face interne de l'élément porteur.
Comme représenté à la fig. 1, la rainure 7 d'alignement par clavettes 6 est de préférence située sur la couche porteuse et proche du parement 2 (de l'ordre de 5 cm). On obtient ainsi un meilleur alignement des faces planes internes 2, et les faces externes 1 s'en trouvent également mieux alignées du fait que leur position est définie par rapport à la face 2 par l'opération de moulage.
Comme représenté également, il est préféré que la rectification porte sur des arêtes 18,19 laissant entre elles des canaux 20,21 d'expansion pour la colle d'assemblage.
Ainsi qu'on peut le voir sur la coupe de la fig. 5, la couche isolante 4 à base de mousse rigide à cellules fermées chargée d'agrégats légers 24 peut inclure des noyaux 22 de mousse légère du type polystyrène. Cette disposition permet d'alléger l'élément et d'en réduire le prix. L'épaisseur de la mousse rigide chargée d'agrégats devra être supérieure à 4 cm au-dessous des et sur les champs des noyaux 22.
Le procédé de fabrication de l'élément est illustré à la fig. 5. Il consiste à placer dans un moule conformateur 23 la couche porteuse 5, l'agrégat léger 24, la couche externe de fibre de verre 3 ainsi que, éventuellement, le ou les noyaux 22, puis à injecter la résine. Des canaux 25 seront avantageusement prévus sur la face des noyaux 22, en contact avec la couche porteuse 5 pour faciliter l'expansion de la résine entre noyau 22 et partie 5, et l'adhésion entre couche porteuse 5 et mousse rigide 4.
Après cette opération, l'élément est retiré du moule et rectifié, comme exposé plus haut avec référence à la fig. 4. Différentes
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variantes peuvent être adoptées à la réalisation de l'invention. Ainsi, la face externe 1 peut n'être pas plane, mais comporter des reliefs, par exemple décoratifs. Il peut en être de même de la face interne 2 pour
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autant que les sommets de ces reliefs définissent un plan de référence précis pour le respect des tolérances prévues, et que le fond du moule 23 soit réalisé en tenant compte de ces reliefs.
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2 feuilles dessins
Claims (10)
1. Elément préfabriqué de construction à la fois porteur et isolant, caractérisé en ce qu'il se compose d'une couche externe (3) de mousse rigide dense renforcée de fibre de verre suivie de et liée à une couche isolante (4) de mousse rigide à cellules fermées (4), chargée d'agrégats légers, elle-même suivie de et liée à une couche porteuse (5), l'ensemble étant de dimensions d'environ 60 x 40 cm et de forme rectangulaire rigoureuse rectifiée aux dimensions choisies avec une tolérance de l'ordre du millimètre.
2. Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche porteuse (5) est comprise entre 10 et 20 cm et l'épaisseur de la couche isolante (4) est de 5 à 20 cm.
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REVENDICATIONS
3. Elément selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la couche porteuse est en matériau céramique du type brique.
4. Elément selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'alignement des éléments lors de leur assemblage, lesdits moyens comprenant des rainures (7) prévues sur au moins deux champs parallèles de la couche porteuse (5) et de préférence situées à une distance de 5 cm de la face interne (2),
Iesdites rainures coopérant avec des clavettes (6).
5. Elément selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est inclus dans la couche isolante (4) au moins un noyau (22) de mousse du type polystyrène, ces noyaux étant en contact direct avec la couche porteuse (5).
6. Elément selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'épaisseur de mousse rigide chargée d'agrégats constituant une partie de la couche isolante (4) et incluant le ou les noyaux de mousse légère est supérieure ou égale à 4 cm sur la face externe et sur les champs de l'élément.
7. Elément selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les champs de l'élément comportent des rainures ou creux pour l'expansion de la colle d'assemblage.
8. Procédé de construction de l'élément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on place dans un moule conformateur la couche porteuse (5) ainsi que l'agrégat léger, la couche externe (3) de fibre de verre, le ou les noyaux légers (22) puis en ce que, après fermeture du moule, on injecte la mousse rigide à cellules fermées, l'ensemble obtenu étant ensuite rectifié aux tolérances choisies et à la forme rigoureusement rectangulaire.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la couche porteuse (5) est en céramique cuite, et en ce que l'opération de moulage est opérée sur céramique sortant du four et encore chaude.
10. Utilisation des éléments préfabriqués selon la revendication 1 pour la construction de bâtiments, caractérisée en ce qu'elle consiste à assembler par collage en couche mince les éléments, cet encollage étant suivi de l'écrasement du surplus de colle sur les joints.
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1979
- 1979-07-04 LU LU81463A patent/LU81463A1/fr unknown
- 1979-07-11 CH CH646079A patent/CH632797A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1979-07-17 NL NL7905575A patent/NL7905575A/nl not_active Application Discontinuation
- 1979-07-19 BE BE2/57965A patent/BE877780A/fr unknown
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ITAP20100016A1 (it) * | 2010-10-15 | 2012-04-16 | Mattheis Filippo De | Blocco isolante destinato a campo edile per la tamponatura perimetrale degli edifici costruiti con struttura a reticolo, travi, pilastri in calcestruzzo armato o equivalenti in acciaio e legno |
| CN115214009A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-10-21 | 中交第二航务工程局有限公司 | 节段梁预制方法 |
| CN115214009B (zh) * | 2022-07-21 | 2023-04-25 | 中交第二航务工程局有限公司 | 节段梁预制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| FR2456179B1 (fr) | 1981-11-27 |
| BE877780A (fr) | 1979-11-16 |
| LU81463A1 (fr) | 1980-01-24 |
| FR2456179A1 (fr) | 1980-12-05 |
| NL7905575A (nl) | 1980-01-22 |
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