EP0171672A2 - Plot de construction - Google Patents

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EP0171672A2
EP0171672A2 EP85109275A EP85109275A EP0171672A2 EP 0171672 A2 EP0171672 A2 EP 0171672A2 EP 85109275 A EP85109275 A EP 85109275A EP 85109275 A EP85109275 A EP 85109275A EP 0171672 A2 EP0171672 A2 EP 0171672A2
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insulating
expanded
carrier
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C1/00—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings
    • E04C1/40—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings built-up from parts of different materials, e.g. composed of layers of different materials or stones with filling material or with insulating inserts
    • E04C1/41—Building elements of block or other shape for the construction of parts of buildings built-up from parts of different materials, e.g. composed of layers of different materials or stones with filling material or with insulating inserts composed of insulating material and load-bearing concrete, stone or stone-like material

Definitions

  • the present invention relates to a building block, and more particularly to a monolithic building block having two distinct zones in its thickness.
  • Construction studs are already known, for example made of concrete, which are coated on at least one of their faces with an insulating layer.
  • This insulating layer can be composed of grains made of an insulating material such as cork coated in a cement mortar, as described in patent FR 2,237,018, or else by multicellular concrete as described in patent BE 480,990.
  • the object of this invention therefore consists in providing a building block of the aforementioned type which obviates the aforementioned drawback, that is to say which can be used as a load-bearing element and which has a heat transmission coefficient k less than that of the studs known from the prior art.
  • the first load-bearing zone consists of a light concrete, possibly of a synthetic resin, the concrete itself being composed of a normal cement binding a light material such as blast furnace slag, pumice stone, crushed terracotta, clay, clay or expanded shale, pozzolan, etc.
  • this material depends on the characteristics sought for the construction stud: for example, an expanded slag will preferably be used to obtain a stud having a high resistance to compression (of the order of 165 kg / cm 2 for a density apparent of approximately 1250 kg / m 3 ), whereas pumice stone will be used preferentially to obtain a stud having better insulation characteristics, but a lower resistance to compression (of the order of 40 kg / cm 2 for an apparent density of around 1000 kg / m 3 ).
  • the second insulating zone is preferably composed of a hydraulic binder, for example a cement, and a synthetic resin, coating an expanded mineral filler, for example beads of expanded or cellular glass, vermiculite, polyurethane granules, mica or expanded polystyrene, wood chips, etc.
  • a hydraulic binder for example a cement
  • a synthetic resin coating an expanded mineral filler, for example beads of expanded or cellular glass, vermiculite, polyurethane granules, mica or expanded polystyrene, wood chips, etc.
  • the illustrated construction stud is of the concrete block type and comprises a load-bearing zone 1 made of light concrete as described above and an insulating zone 2 also produced as described above.
  • the thickness of the insulating zone 2 constitutes at least 40% of the total thickness of the pad, while remaining less than that of the carrier zone 1.
  • the bearing zone 1 has blind cylindrical voids, for example of sections respectively in the form of slots with rounded ends 3, of rectangles with rounded angles 3 ′, circular 3 ", etc.
  • these different voids are arranged as illustrated in the figure 2, that is to say staggered in the thickness of zone 1, so as to provide the best possible resistance to heat transmission.
  • the volume occupied by these voids 3.3 ′, 3 ′′ corresponds approximately 25% of the total volume of the carrier zone 1.
  • each of the carrier zones 1 and insulator 2 has coupling grooves 4,5 making it possible to ensure better stacking of the construction studs.
  • FIG. 4 is schematically illustrated in plan an embodiment of an "interior" angle with two pads A and B each formed by a carrier zone 1 and an insulating zone 2.2 ', the insulating zone 2' of the pad B does not extend, on one side of said stud, to the end of the latter,
  • the angle connection between the two studs A and B is formed by an angle core 6, which has a portion 6 'taking the place of the missing portion of the insulating zone 2' of the pad B.
  • an "external" corner stud is illustrated, which is formed of a carrier zone 7 of generally rectangular shape and of an insulating zone 8 bordering said carrier zone 7 on two of its adjacent sides.
  • the carrier zone 7 has blind voids 3.3 ′, 3 ′′ and coupling grooves 9.9 ′, while the insulating zone 8 also has coupling grooves 10.
  • Such values are entirely suitable for allowing the construction of a wall, using the studs according to the invention, whose heat transmission coefficient k is equal to or less than 0.4 (including the external plasters and internal, and the seals).
  • the graph in FIG. 7 represents, for the wall described by way of example, the temperature curve across the thickness thereof, from the outside to the inside.
  • the interior transmission 1 1.3 ° K according to the EMPA standard is not indicated.
  • phase shift is understood here to mean the time between the moment when the cold (or heat) penetrates from the outside and the observation of this change in temperature inside a room; if possible, this duration should be more than 10-12 hours, so that the effects of this difference in phase (or temperature) are not reflected on the other side of the wall (inside) until these effects have diminished significantly or disappeared outside.
  • the shapes and dimensions of the blind cells practiced in the area carrying the stud are not limited; on the other hand, it has been shown that the configuration illustrated for example in FIG. 2 was the one which offered the most resistance to heat transmission.

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Abstract

II comporte deuz zones distinctes. Une première zone (1) porteuse avec des vides de forme cylindrique d'extrémités arrondies, formée d'un béton léger présentant une résistance à la compression comprise entre 25 et 175 kg/cm2 et une densité apparente comprise entre 900 et 1250 kg/m3. La seconde zone (2) est isolante, d'une densité apparente d'au , plus 270 kg/m3, constituée d'un liant hydraulique à base de ciment, d'une résine synthétique et d'une charge minérale expansée. Le coefficient de transmission de chaleur k dans le sens perpendiculaire auxdites zones du plot monolithique est égal ou inférieur à k = 0,40 (W/mK).

Description

  • La présente invention se rapporte à un plot de construction, et plus particulièrement à un plot de construction monolithique comportant deux zones distinctes dans son épaisseur.
  • On connaît déjà des plots de construction, par exemple en béton, qui sont revêtus sur au moins une de leur face d'une couche isolante. Cette couche isolante peut être composée de grains en un matériau isolant tel que du liège enrobé dans un mortier de ciment, comme décrit dans le brevet FR 2.237.018, ou bien par du béton multicellulaire comme décrit dans le brevet BE 480.990. Toutefois, il n'est pas possible avec de tels plots d'obtenir un coefficient de transmission de chaleur k qui soit suffisamment bas pour satisfaire aux exigences actuelles d'isolation des bâtiments. En effet, une augmentation trop importante de la couche isolante au détriment du plot en béton conduirait à un affaiblissement de celui-ci qui ne pourrait alors plus être utilisé pour la réalisation de murs porteurs.
  • Le but de cette invention consiste donc à fournir un plot de construction du type précité qui obvie à l'inconvénient précité, c'est-à-dire qui puisse être utilisé comme élément porteur et qui présente un coefficient de transmission de chaleur k inférieur à celui des plots connus de l'art antérieur.
  • Le plot de construction selon l'invention qui vise à atteindre le but précité, est caractérisé par le fait que la première zone est porteuse, présente des vides de forme cylindrique ayant en section des extrémités arrondies et est formée d'un béton léger présentant une résistance à la compression comprise entre 25 et 175 kg/cm2 et une densité apparente comprise entre 900 et 1250 kg/m3; par le fait que la seconde zone est isolante, pleine, et d'une densité apparente d'au plus 270 kg/m3, et qu'elle est constituée d'un liant hydraulique à base de ciment, d'une résine synthétique et d'une charge minérale expansée, l'épaisseur de la zone porteuse étant plus grande que celle de la zone isolante; et par le fait que le coefficient de transmission de chaleur k dans le sens perpendiculaire auxdites zones du plot monolithique est égal ou inférieur à k = 0,40 (W/mK).
  • De préférence, la première zone porteuse consiste en un béton léger, éventuellement d'une résine synthétique, le béton étant lui-même composé d'un ciment normal liant un matériau léger tel que du laitier de haut-fourneau, de la pierre ponce, de la terre cuite concassée, de l'argile, glaise ou schiste expansé, de la pouzzolane, etc. Le choix de ce matériau dépend des caractéristiques recherchées pour le plot de construction: par exemple, on utilisera de préférence un laitier expansé pour obtenir un plot ayant une résistance élevée à la compression (de l'ordre de 165 kg/cm2 pour une densité apparente d'environ 1250 kg/m3), alors que la pierre ponce sera utilisée préférentiellement pour obtenir un plot ayant de meilleures caractéristiques d'isolation, mais une résistance moins élevée à la compression (de l'ordre de 40 kg/cm2 pour une densité apparente d'environ 1000 kg/m3).
  • Quant à la seconde zone isolante, elle est de préférence composée d'un liant hydraulique par exemple un ciment, et d'une résine synthétique, enrobant une charge minérale expansée, par exemple des billes de verre expansé ou cellulaire, de la vermiculite, des granulés de polyuréthane, du mica ou du polystyrène expansé, des copeaux de bois, etc.
  • Le dessin annexé illustre l'invention schématiquement et à titre d'exemples.
    • La figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un plot de construction selon l'invention.
    • La figure 2 est une vue en plan de dessous du plot selon la figure 1, et la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2.
    • La figure 4 est une vue en plan de dessus d'une réalisation d'un angle intérieur avec deux plots de construction selon l'invention.
    • La figure 5 est une vue en plan de dessus d'un plot d'angle, et la figure 6 est une vue en plan de dessous de ce plot d'angle.
    • La figure 7 est un graphique représentant la transmission de chaleur (température en fonction de l'épaisseur) à travers un mur réalisé avec des plots selon l'invention.
  • En référence tout d'abord aux figures 1 à 3, le plot de construction illustré est du type parpaing et comporte une zone porteuse 1 réalisée en béton léger comme décrit précédemment et une zone isolante 2 également réalisée comme décrit ci-dessus. De préférence, l'épaisseur de la zone isolante 2 constitue au moins le 40 % de l'épaisseur totale du plot, tout en restant inférieure à celle de la zone porteuse 1.
  • La zone porteuse 1 présente des vides cylindriques borgnes par exemple de sections respectivement en forme de fentes à extrémités arrondies 3, de rectangles à angles arrondis 3', circulaires 3", etc. De préférence, ces différents vides sont disposés comme illustrés sur la figure 2, c'est-à-dire en quinconce dans l'épaisseur de la zone 1, de manière à fournir la meilleure résistance possible à la transmission de la chaleur. Le volume occupé par ces vides 3,3',3'' correspond approximativement au 25 % du volume total de la zone porteuse 1.
  • De plus, chacune des zones porteuses 1 et isolante 2 présente des gorges d'accouplement 4,5 permettant d'assurer un meilleur empilage des plots de construction.
  • Sur la figure 4 est illustrée schématiquement en plan une réalisation d'un angle "intérieur" avec deux plots A et B formés chacun d'une zone porteuse 1 et d'une zone isolante 2,2', la zone isolante 2' du plot B ne s'étendant pas, d'un côté dudit plot, jusqu'à l'extrémité de celui-ci, La liaison d'angle entre les deux plots A et B est formée par un noyau d'angle 6, qui présente une portion 6' prenant la place de la portion manquante de la zone isolante 2' du plot B.
  • Enfin, en référence aux figures 5 et 6, un plot d'angle "extérieur" est illustré, qui est formé d'une zone porteuse 7 de forme générale rectangulaire et d'une zone isolante 8 bordant ladite zone porteuse 7 sur deux de ses côtés adjacents. Comme dans le cas du plot simple, la zone porteuse 7 présente des vides borgnes 3,3',3'' et des gorges d'accouplement 9,9', alors que la zone isolante 8 présente également des gorges d'accouplement 10.
  • Les plots de construction selon l'invention, tels que décrits ci-dessus à titre d'exemples, présentent un coefficient de transmission de chaleur k inférieur à environ 0,35 W/mK (1 W/mK = 0,860 kcal / mh°C); par exemple, avec une zone porteuse réalisée à base de laitier expansé (densité = environ 1250 kg/m3), on obtient un k d'environ 0,3, alors qu'avec une zone porteuse à base de pierre ponce, le k du plot obtenu est de l'ordre de 0,25. De telles valeurs sont tout-à-fait appropriées pour permettre la construction d'un mur, en utilisant les plots selon l'invention, dont le coefficient de transmission de chaleur k est égal ou inférieur à 0,4 (y compris les crépis externe et interne, et les joints).
  • A titre d'exemple, on présentera ci-après les caractéristiques de transmission de chaleur d'l m2 de mur de 38,5 cm d'épaisseur totale, réalisé avec des plots selon l'invention d'une épaisseur de 35 cm, et comprenant les constituants suivants de l'extérieur vers l'intérieur ainsi que 5 joints horizontaux :
    • - crépi extérieur : 2 cm (À = 0,87 W/mK)
    • - plot selon l'invention :
      • . zone isolante comportant des billes de verre cellulaire : 15 cm (λ = 0,078 W/mK) voir "Calcul pondéré" plus loin. Le matériau "SILIPERL" ayant un lambda de 0,075 W/mK ne résiste pas à l'alcali, c'est pour cette raison que nous avons tenu compte dans le "Calcul pondéré" seulement du matériau "DENNERT" résistant à l'alcali selon le test EMPA Nr. 48 374/1 et présentant un lambda de 0,078 W/mK.
      • . zone porteuse à base de laitier expansé bouleté : 20 cm (λ = 0,30 W/mK)
    • ― crépi intérieur : 1,5 cm (À = 0,70 W/mK).
  • Dans l'exemple ci-dessus, le plot lui-même présente un coefficient de transmission de chaleur k = 0,386. La composition des différentes parties du mur est la suivante :
    • a) Plot selon l'invention
      • - Zone porteuse (20 cm d'épaisseur) Laitier de haut-fourneau expansé bouleté (type "GALEX")
        Figure imgb0001

        Ce coefficient eau/ciment
        Figure imgb0002
        est une donnée connue et courante, utilisée dansCle domaine du béton.
      • - Zone isolante (15 cm d'épaisseur) Billes de verre cellulaire résistantes
        Figure imgb0003

        * Les résines synthétiques sont des résines acryliques, par exemple du type "UCECRYL" (de la Société UCB), "D 510" et "B 500" (de ROEHM et HAAS) etc.
    • b) Joints en mortier isolant
      Figure imgb0004
  • Dans le tableau ci-dessous, le calcul pondéré selon les normes EMPA de transmission de chaleur est présenté dans le cas du mur décrit précédemment, et pour une différence de température entre la face froide externe (-10°C) et la face chaude interne (+20°C) de 30° :
    • Tableau du calcul de k :
      Figure imgb0005
      Figure imgb0006
    La valeur obtenue pour le k tot. de
  • 0,393 W/m2 K pourrait encore être améliorée en utilisant des enduits isolants sur les crépis normaux ou à la place de ceux-ci.
  • Enfin, le graphique de la figure 7 représente pour le mur décrit à titre d'exemple la courbe de température à travers l'épaisseur de celui-ci, de l'extérieur vers l'intérieur. Dans ce graphique, la transmission intérieure 1 = 1,3°K selon la norme EMPA n'est pas indi-8 quée.
  • En outre, grâce au coefficient de transmission de chaleur k très bas que présentent les plots de construction selon l'invention, un mur réalisé avec ceux-ci montrera un décalage de phase supérieur à environ 14 heures. Par décalage de phase, on entend ici la durée entre le moment de la pénétration depuis l'extérieur du froid (ou de la chaleur) et l'observation de cette modification de température à l'intérieur d'une chambre; cette durée doit être si possible supérieure à 10-12 heures, de telle sorte que les effets de cette différence de phase (ou de température) ne se répercutent de l'autre côté du mur (à l'intérieur) qu'au moment où ces effets ont diminué sensiblement ou ont disparu à l'extérieur.
  • Enfin, les formes et les dimensions des alvéoles borgnes pratiquées dans la zone porteuse du plot ne sont pas limitées; par contre, il a été démontré que la configuration illustrée par exemple sur la figure 2 était celle qui offrait le plus de résistance à la transmission de chaleur.

Claims (11)

1. Plot de construction monolithique comportant deux zones distinctes dans son épaisseur, caractérisé par le fait que la première zone est porteuse, présente des vides de forme cylindrique ayant en section des extrémités arrondies--et est formée d'un béton léger présentant une résistance à la compression comprise entre 25 et 175 kg/cm2 et une densité apparente comprise entre 900 et 1250 kg/m3; par le fait que la seconde zone est isolante, pleine, et d'une densité apparente d'au plus 270 kg/m3, et qu'elle est constituée d'un liant hydraulique à base de ciment, d'une résine synthétique et d'une charge minérale expansée, l'épaisseur de la zone porteuse étant plus grande que celle de la zone isolante; et par le fait que le coefficient de transmission de chaleur k dans le sens perpendiculaire auxdites zones du plot monolithique est égal ou inférieur à k = 0,40 (W/mK).
2. Plot de construction selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le béton léger formant la zone porteuse est additionné d'une résine synthétique.
3. Plot selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que la résine synthétique est une résine acrylique.
4. Plot selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé par le fait que le béton léger comporte en plus d'un liant hydraulique un matériau choisi parmi un laitier de haut-fourneau, de la pierre ponce, de la terre cuite concassée, de l'argile, glaise ou schiste expansé et de la pouzzolane.
5. Plot selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les vides de forme cylindrique sont allongés parallèlement aux zones du plot et disposés en quinconce.
6. Plot selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le volume desdits vides correspond à environ 25 % du volume de ladite zone porteuse.
7. Plot selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la zone isolante comporte une charge minérale expansée choisie parmi des billes de verre expansé ou cellulaire, de la vermiculite, des granulés de polyuréthane, du mica, du polystyrène expansé et des copeaux de bois.
8. Plot selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que chacune des zones respectivement porteuse et isolante présente une ou plusieurs gorges d'accouplement.
9. Plot selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'épaisseur de la zone isolante correspond au moins au 40 % de l'épaisseur totale du plot.
10. Plot selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il présente en plan une forme rectangulaire.
11. Plot d'angle selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il comporte une zone porteuse de forme rectangulaire et une zone isolante en forme de L et bordant deux faces adjacentes de ladite zone porteuse.
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EP0171672A2 true EP0171672A2 (fr) 1986-02-19
EP0171672A3 EP0171672A3 (en) 1987-04-01
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EP (1) EP0171672B1 (fr)
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AT (1) ATE53092T1 (fr)
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CA (1) CA1243215A (fr)
CH (1) CH658283A5 (fr)
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