EP2382070A2 - Procedes de fabrication et de decoration de structures en beton - Google Patents

Procedes de fabrication et de decoration de structures en beton

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EP2382070A2
EP2382070A2 EP09703961A EP09703961A EP2382070A2 EP 2382070 A2 EP2382070 A2 EP 2382070A2 EP 09703961 A EP09703961 A EP 09703961A EP 09703961 A EP09703961 A EP 09703961A EP 2382070 A2 EP2382070 A2 EP 2382070A2
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EP
European Patent Office
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concrete
mold
concrete structure
emulsion
substrate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09703961A
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German (de)
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Inventor
Milène Guermont
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Original Assignee
Individual
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/08—Producing shaped prefabricated articles from the material by vibrating or jolting
    • B28B1/087—Producing shaped prefabricated articles from the material by vibrating or jolting by means acting on the mould ; Fixation thereof to the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
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    • B28B11/00—Apparatus or processes for treating or working the shaped or preshaped articles
    • B28B11/001—Applying decorations on shaped articles, e.g. by painting
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    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B23/00—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects
    • B28B23/0075—Arrangements specially adapted for the production of shaped articles with elements wholly or partly embedded in the moulding material; Production of reinforced objects for decorative purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/36—Linings or coatings, e.g. removable, absorbent linings, permanent anti-stick coatings; Linings becoming a non-permanent layer of the moulded article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/40—Moulds; Cores; Mandrels characterised by means for modifying the properties of the moulding material
    • B28B7/44—Moulds; Cores; Mandrels characterised by means for modifying the properties of the moulding material for treating with gases or degassing, e.g. for de-aerating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/22—Removing surface-material, e.g. by engraving, by etching
    • B44C1/227—Removing surface-material, e.g. by engraving, by etching by etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00—Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/24—Pressing or stamping ornamental designs on surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44—DECORATIVE ARTS
    • B44C—PRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C5/00—Processes for producing special ornamental bodies
    • B44C5/04—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers
    • B44C5/0453—Ornamental plaques, e.g. decorative panels, decorative veneers produced by processes involving moulding

Definitions

  • the present invention relates to various methods of manufacturing and decorating concrete structures.
  • crete refers to a material made from aggregates, for example sand and / or chippings, agglomerated with a binder.
  • the binder can for example be "cement”, that is to say, taken by hydration, thereby obtaining a concrete cement.
  • the mechanical compressive strength of concrete varies depending on the nature of the concrete itself, for example depending on the amount of water contained in the concrete.
  • Ultra High Performance type concretes (BUHP) and Ultra High Performance Fiber (BFUHP) type concretes are preferred for implementing the present invention.
  • the concrete structure may be a structure, a partition, a post, a constituent part of a residential building or office building, a piece of furniture, a floor covering, a cladding, Wall,...
  • the subject of the invention is a method for manufacturing a concrete structure, comprising the following steps:
  • BUHP ultra-high performance type concrete
  • BFUHP Ultra High Performance Fiber
  • the evacuation of the air bubbles is for example counteracted by a solid part, for example a plate, for example glass or wood, which can be attached to the mold, for example, and which has for example a horizontal surface in contact with concrete.
  • a solid part for example a plate, for example glass or wood, which can be attached to the mold, for example, and which has for example a horizontal surface in contact with concrete.
  • the area of the solid part may be greater than or equal to 1 cm 2 , more preferably 1 dm 2 , even better 10 dm 2 , or even 50 dm 2 , or even more.
  • Craters have, for example, for at least some, a diameter greater than or equal to 1 mm, or even 2 mm, or even 5 mm or 10 mm and a depth greater than or equal to 0.5 mm, or even 2 mm or 5 mm or 10 mm , see more.
  • the number of craters having such dimensions is for example greater than or equal to 1 by dm 2 , better still or equal to 2.5, or even 10, 20 or 50.
  • the solid part can only partially cover the upper surface of the concrete, which can create a contrast effect between two regions of the upper surface of the concrete, one smooth and the other with asperities created.
  • the solid part is in direct contact with the concrete, so that the evacuation of air bubbles is the most upset possible.
  • the vibration of the mold can for example be done through a vibrating support on which the mold is placed.
  • the craters obtained can optionally be filled, at least partially, with a resin, for example a colorless or colored transparent resin, or with a concrete of another color for example, in order to provide an additional aesthetic effect.
  • a resin for example a colorless or colored transparent resin, or with a concrete of another color for example, in order to provide an additional aesthetic effect.
  • the method may also include the step of injecting air into the concrete, before and / or after casting of the concrete, to enhance the formation of air bubbles and increase the likelihood of crater formation under the solid part and / or increase the density or size of the craters.
  • the injected air is, for example, compressed air.
  • the injection of air is preferably carried out before fixing the solid part which hinders the evacuation of the bubbles and before the vibration is started at all.
  • the method may further include the step of placing a material in contact with the concrete prior to setting.
  • This material may be placed, in an exemplary implementation of the invention, randomly on one or more areas of the bottom of the mold, or the solid part, or on the surface of the concrete before the introduction of the solid part.
  • It is for example a mineral or vegetable material, for example salt, sugar, algae, sand, among others, in order to obtain particular effects related to the nature of the material used, or to an adhesive, a fabric or a sheet of paper, among others.
  • At least a portion of the surface of the crater-forming structure is intended to be exposed to the view, at least partially, during the use of the structure, after demolding and possibly assembly with other elements.
  • Optical fibers can be deposited in the mold before pouring the concrete.
  • the manufacturing process can be used for the manufacture of concrete structures, partitions, buildings, including homes or offices, furniture, for example a tabletop or countertop.
  • the structure can be in particular a piece of furniture, including a table or a chair, a floor covering, a building element.
  • FIGS. 1A-1C of the attached drawing illustrate steps of an exemplary method according to this first aspect of the invention, allowing the creation of asperities in the form of "craters" on at least a portion of the surface of the invention.
  • a concrete structure In order to obtain the finest possible surface condition, concrete of the BFUHP (Ultra High Performance Fiber Concrete) type having a particle size preferably of less than 500 microns can be used.
  • BFUHP Ultra High Performance Fiber Concrete
  • the various components of the concrete are firstly mixed in a first stage, namely for example: "premix” (mixture of cement, sand, silica and fired silica, that is to say crushed limestone), water, fluidizer, accelerator, fibers and possibly pigments. It is possible to inject air into this mixture, for example with an air gun, to enhance the formation of air bubbles in the concrete. As a result, the probability of forming the asperities is increased.
  • the concrete 20 in the fluid state is then cast, as illustrated in FIG. 1A, in a mold 21 (also called formwork), this mold 21 being of any shape and comprising for example a frame 22 and a bottom 23, the filling is preferably performed up to the edge of the frame 22.
  • a mold 21 also called formwork
  • a plate 24 for example a wooden board, on which a release agent or oil has optionally been sprayed, is affixed to the upper surface of the concrete 20 where it is desired to make appear asperities.
  • This plate 24 is preferably fixed to the frame 22 so that the concrete 20 is in perfect contact with the plate 24.
  • the plate 24 can be fastened with nails 25 to the frame 22, as illustrated in FIG. .
  • the assembly consisting of the mold 21, the concrete 20 and the plate 24 is then vibrated on a vibrating table 27 for a period of between for example 1 and 15 minutes. As a result, the air contained in the concrete 20 rises to its surface.
  • the assembly formed by the mold 21, the concrete 20 and the plate 24 is allowed to rest for the time necessary for setting the concrete, then the plate 24 is removed.
  • a first alternative embodiment of the method consists in depositing a selected material on a surface of the mold 21 before pouring the concrete 20, on the plate 24 or on the concrete before placing the plate 24, this material being able for example to be salt to create crystals, sugar that can crystallize, seaweed that can expand on contact with fresh concrete to generate marine odors or silt, sand, adhesive, fabric or leaf, to obtain a surface appearance specific to this material.
  • the plate 24 may be rigid or flexible, and may possibly not be reported on the mold but be present from the start on it.
  • the plate 24 may be flat or not, depending on the shape to be given to the structure.
  • the surface covered by the plate can take any vertical orientation, horizontal or other, depending on the use that is made of the concrete structure.
  • the structure of the concrete may be devoid of reinforcement such as irons.
  • the invention relates to a method of decorating a concrete structure, comprising the following steps: a. coating a permeable substrate with a photosensitive emulsion, b. exposing the substrate thus coated with the emulsion to a radiation source so as to form an image on the substrate, c. developing the emulsion so as to have a local permeability of the substrate related to the image, d. affixing the substrate after developing the emulsion on at least one face of the concrete structure, e.
  • a mixture comprising a varnish and / or a coloring agent, including luminescent or phosphorescent, so as to reveal an image-related pattern on the concrete structure, f . allow to dry, for example from a few hours to several days, or, a. coat the concrete structure with a photosensitive emulsion, b. exposing the structure thus coated with the emulsion to a source of light radiation so as to form an image on the structure, c. developing the emulsion so as to have local permeability of the image-related structure, and d.
  • a mixture comprising a varnish and / or a coloring agent, including luminescent or phosphorescent, so as to reveal an image-related pattern on the concrete structure, e. let dry, for example from a few hours to several days, f. possibly place the concrete structure on which the mixture has been deposited in hydrochloric acid.
  • the substrate may for example comprise a frame fabric, which is coated with photosensitive emulsion, during the first step a.
  • the face of the structure on which the substrate is affixed may for example correspond to the "smooth side" of a concrete slab, that is to say the side located against a wall of the mold during setting concrete.
  • FIG. 2 illustrates steps of an exemplary method according to the invention, enabling the creation of a pattern on the surface of a concrete structure, according to a principle similar to that of screen printing.
  • the concrete used is for example a type of concrete BFUP (Ultra Fiber Concrete
  • High Performance having a particle size preferably of less than 500 microns.
  • a first step I degreasing a face of the concrete structure 1 on which the printing will be performed, for example using a cloth 3 soaked in a solvent such as acetone.
  • a screenprint 4 is produced on which a frame fabric 5 is shown.
  • the preparation of the artwork 4 consists of coating the canvas on frame 5 with photosensitive emulsion while working in a space of reduced brightness, for example in a dark room. Then, the photosensitive emulsion is allowed to dry. At the end of this period, the desired pattern is insolated on the artwork and once the sunstroke is over, the artwork is rinsed with water and allowed to dry.
  • This mixture M may for example comprise an ink, or pigments mixed with a binder, for example a glossy varnish.
  • Luminescent photo-pigments may optionally be incorporated into the mixture M.
  • the screen-printing type 4 is preferably chosen so as to have a large mesh and these pigments are present in a mass content preferably greater than or equal to 20%, more preferably 30%, in the mixture M.
  • the presence of the varnish within the mixture M may be useful if it is desired subsequently to deposit an acid on the concrete structure, in order to etch the surface thereof and to remove the skin from the concrete on the regions not covered by the mixture M, that is to say the outer layer of the structure having a very thin structure, a few microns thick.
  • step III the artwork 4 is affixed to the concrete structure 1, possibly placing shims 6 around the concrete structure 1, on which the frame of the artwork 4 is placed, so as not to perforate the fabric 5 with the angles of the concrete slab 1.
  • the mixture M is then deposited by spreading through the fabric 5, for example using a squeegee, making one or more passes and allowed to dry.
  • the fabric 5 has a permeability function of the image, so that the mixture M is deposited selectively on the concrete structure and forms the image that is sought to reproduce.
  • the concrete slab 7 is allowed to dry for a sufficient period.
  • the concrete structure can also be engraved by placing it on the serigraphed side of the mixture in hydrochloric acid.
  • the subject of the invention is also a method of manufacturing a concrete structure, comprising the following steps: casting a thin thickness, in particular between 0.5 mm and 5 mm, concrete A in the bottom of a mold and then pour over a concrete B, these concrete A and B being of different colors, one of concrete A and B being intended to form the outer skin of the concrete structure and having a water content sufficiently low to crack on drying with preferably no fibers or low fiber content, and reveal, in the bottom of the cracks, the other concrete, thus creating a contrast effect between the colors of concrete A and B.
  • the invention also relates to such a structure, comprising a skin of a concrete having a first color, covering a core of a concrete of a second color, the skin being cracked and the color of the heart appearing in the bottom of cracks.
  • Figure 3 very schematically shows such a structure.
  • the concrete A forms the skin of the structure, cracked and traversed by cracks 26.
  • the concrete B which forms the heart is exposed to the view through these cracks.
  • the thickness of the skin is for example between 0.5 mm and 5 mm.
  • the cracks 26 may optionally be filled with a resin, in particular a transparent resin.
  • B BHUP concrete comprising the maximum of similar elements with A to facilitate cohesion.
  • a BFUP concrete used for B will provide greater strength for the A + B assembly.
  • a large layer of concrete B is poured into the bottom 23 of a mold 22 to form the core of the structure, then a thin layer of concrete A is poured onto the concrete layer B to form the skin. . After drying and demolding, it is possible to sand the concrete structure obtained.
  • the first way advantageously allows to exploit the side of the concrete plate in contact with the bottom 23 of the mold 22, that is to say the side that can be smoother
  • the second variant allows to exploit the side free of the concrete plate, that is to say the side opposite the bottom 23 of the mold 22, may have a more random appearance.
  • the concrete structure may be used as a structural and / or decorative work within a building or as furniture, eg table, chair, countertop, siding, paving,
  • This process can be combined with that of craters to obtain craters of different colors.
  • the evacuation of the air bubbles can be thwarted by the presence of a solid part in the upper part of the mold, the concrete adjacent to this solid part having a sufficiently thick weak so that the craters that form during the setting of the concrete let appear the underlying concrete, of different appearance.
  • the invention also relates to a concrete module of BHT (High Performance Concrete) or higher quality to achieve a modular structure, this module comprising perforated cells made by molding the concrete of the module, the cells being joined to each other, these cells being at least two different sizes and being arranged in such a way as to allow the modules to be assembled to be brought together sufficiently to obtain an impression of visual continuity between the modules thus assembled.
  • Each module may for example have more than three, better four, even better five different cell sizes.
  • the openings of the cells can be circular, with for example large circles which have a diameter at least double, better at least triple, that of small circles.
  • the modules can be assembled together in different ways, to create structures of varying sizes and shapes, able to adapt to the environment in which they are located.
  • the various structures can be affixed against the surface of one or more building walls, so as to easily adapt to the spatial configuration of the walls, especially in the corners or at the intersections between two walls or act as a trellis, separating interior partitions between two spaces.
  • the openings of the cells may have different shapes, especially other than circular, for example polygonal, in particular rectangular, square or triangular, oval, star, among others.
  • the openings of the cells can be filled at least partially with filling elements in order to create new effects or to reinforce the structure thus obtained.
  • These elements can be made for example from a colored resin, transparent or translucent.
  • the proportion between the cells in the openings is filled and those left empty can for example be less than 1 open filled for 4 empty openings.
  • the filling elements intended to fill the cells can still be opaque or integrate light systems or loudspeakers.
  • the height of a module is for example between 0.5 and 3 m, better 0.8 and 1.2 m.
  • the thickness of a basic module is for example between 8 and 100 mm, preferably between 12 and 45 mm.
  • Figures 5 and 6 show, in front view, two examples of modules 60 and 70 having hollow cells 80 of circular shape, with a variable diameter.
  • FIG. 7 represents, in perspective, the module 70 of FIG.
  • the construction material used to produce the modules is, for example, BFUP type concrete.
  • the modules 60 and 70 have for example a thickness of 35 mm and a height of 1 m.
  • FIG. 8 represents, in front view, the module 70 of FIG. 6, in which replacement elements 81 made of green translucent resin have been introduced into some of the units 80 of the same diameter.
  • FIG. 9 illustrates different possibilities of assembling the modules 60 and 70 of FIGS. 5 and 6.
  • the assembly may depend on the spatial configuration of the place where the modules are placed, or result from a personal choice. In particular, for a given space where there is a choice between two different models of modules, and three different locations to place these modules, it is possible to obtain eight different configurations in the positioning of the modules.
  • Figure 9 illustrates three of these eight possible configurations for modules
  • the modules are arranged to have a certain visual continuity when close together.
  • the contact areas between the two adjacent modules can be defined by cells.
  • the perimeter of a module can be defined for example by at least five different cells.
  • the concrete structure may incorporate at least one electronic sensor, in particular a proximity sensor, for example of the capacitive type, and / or at least one loudspeaker.

Landscapes

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'une structure en béton, comportant les étapes suivantes : - couler du béton dans un moule, notamment du béton du type Ultra Haute Performance (BUHP) ou du type Fibre Ultra Haute Performance (BFUHP), - contrarier l'évacuation des bulles d'air à la surface supérieure du béton, de manière à y faire apparaître des aspérités, lors de la prise du béton, - faire vibrer le moule de manière à évacuer au moins partiellement les bulles d'air contenues dans le béton.

Description

Procédés de fabrication et de décoration de structures en béton La présente invention concerne divers procédés de fabrication et de décoration de structures en béton.
Le terme « béton » désigne un matériau fabriqué à partir de granulats, par exemple du sable et/ou des gravillons, agglomérés par un liant.
Le liant peut par exemple être « ciment », c'est-à-dire faisant prise par hydratation, permettant ainsi d'obtenir un béton de ciment.
Les résistances mécaniques en compression du béton varient en fonction de la nature du béton lui-même, par exemple en fonction de la quantité d'eau contenue dans le béton.
Les ordres de grandeur obtenus classiquement sur éprouvette cylindrique 16 * 32 mm, sont de l'ordre de :
25 à 35 MPa, voire 50 MPa, pour un béton du type BFC (bétonnage fabriqué sur chantier), - de 40 à 60 MPa pour un béton du type BPE (Béton Prêt à l'Emploi), jusqu'à 200 MPa pour un béton du type BHT (Béton Haute Performance), environ 500 MPa pour un béton du type BUHP (Béton Ultra Haute Performance).
Les bétons du type Ultra Haute Performance (BUHP) et les bétons du type Fibre Ultra Haute Performance (BFUHP) sont préférés pour mettre en œuvre la présente invention.
Dans tous les aspects qui suivent, la structure en béton peut être un ouvrage d'art, une cloison, un poteau, une partie constitutive de bâtiment d'habitation ou de bureaux, un élément de mobilier, un revêtement de sol, un parement de mur,...
Création d'aspérités
Selon un premier de ses aspects, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une structure en béton, comportant les étapes suivantes :
- couler du béton dans un moule, notamment du béton du type Ultra Haute Performance (BUHP) ou du type Fibre Ultra Haute Performance (BFUHP),
- contrarier l'évacuation des bulles d'air à la surface supérieure du béton, de manière à y faire apparaître des aspérités, lors de la prise du béton, - faire vibrer le moule de manière à évacuer au moins partiellement les bulles d'air contenues dans le béton.
L'évacuation des bulles d'air est par exemple contrariée par une partie pleine, par exemple une plaque, par exemple de verre ou en bois, qui peut être rapportée sur le moule, par exemple, et qui a par exemple une surface horizontale en contact avec le béton.
La superficie de la partie pleine peut être supérieure ou égale à 1 cm2, mieux à 1 dm2, encore mieux 10 dm2, voire 50 dm2, voire plus.
Selon cet aspect de l'invention, il est possible de créer des aspérités ayant l'apparence de « cratères » sur au moins une partie d'une face apparente de la structure en béton.
Les cratères ont par exemple, pour certains au moins, un diamètre supérieur ou égal à 1 mm, voire 2 mm, voire encore 5 mm ou 10 mm et une profondeur supérieure ou égale à 0.5 mm, voire 2 mm ou 5 mm ou 10 mm, voire plus.
Le nombre de cratères ayant de telles dimensions est par exemple supérieur ou égal à 1 par dm2, mieux supérieur ou égal à 2,5, voire 10, 20 ou 50.
La partie pleine ne peut recouvrir que partiellement la surface supérieure du béton, ce qui peut permettre de créer un effet de contraste entre deux régions de la surface supérieure du béton, l'une lisse et l'autre avec les aspérités ainsi créées.
Avantageusement encore, la partie pleine est au contact direct du béton, de sorte que l'évacuation des bulles d'air soit la plus contrariée possible.
La mise en vibration du moule peut par exemple se faire grâce à un support vibrant sur lequel le moule est posé.
Les cratères obtenus peuvent éventuellement être comblés, au moins partiellement, à l'aide d'une résine, par exemple une résine transparente incolore ou colorée, ou par un béton d'une autre couleur par exemple, afin de procurer un effet esthétique additionnel.
Il est également possible d'appliquer un produit protecteur, par exemple un vernis ou une peinture, sur la surface du béton, ce produit protecteur pouvant épouser le relief des cratères sans les combler. Le procédé peut également comprendre l'étape consistant à injecter de l'air dans le béton, avant et/ou après le coulage du béton, afin d'amplifier la formation de bulles d'air et d'augmenter la probabilité de formation des cratères sous la partie pleine et/ou accroître la densité ou la taille des cratères. L'air injecté est par exemple de l'air comprimé.
L'injection d'air a lieu de préférence avant fixation de la partie pleine contrariant l'évacuation des bulles et avant la mise en vibration du tout.
Dans une variante, le procédé peut en outre comprendre l'étape consistant à placer une matière au contact du béton avant sa prise. Cette matière peut être placée, dans un exemple de mise en œuvre de l'invention, aléatoirement sur une ou plusieurs zones du fond du moule, ou de la partie pleine, ou à la surface du béton avant la mise en place de la partie pleine. Il s'agit par exemple d'une matière minérale ou végétale, par exemple du sel, du sucre, des algues, du sable, entre autres, afin d'obtenir des effets particuliers liés à la nature de la matière utilisée, ou d'un adhésif, d'un tissu ou d'une feuille de papier, entre autres.
Au moins une portion de la surface de la structure présentant les cratères est destinée à être exposée à la vue, au moins partiellement, durant l'utilisation de la structure, après démoulage et éventuellement assemblage avec d'autres éléments. Des fibres optiques peuvent être déposées dans le moule avant coulage du béton.
Le procédé de fabrication peut être utilisé pour la fabrication d'ouvrages d'art en béton, de cloisons, de bâtiments, notamment d'habitations ou de bureaux, de mobilier, par exemple un dessus de table ou de comptoir. La structure peut ainsi notamment être un élément de mobilier, notamment une table ou une chaise, un revêtement de sol, un élément de bâtiment.
On a illustré aux figures IA à IC du dessin annexé des étapes d'un exemple de procédé selon ce premier aspect de l'invention, permettant la création d'aspérités sous forme de « cratères » sur au moins une partie de la surface d'une structure en béton. Afin d'obtenir un état de surface le plus fin possible, on peut utiliser du béton du type BFUHP (Béton Fibre Ultra Haute Performance) ayant une granulométrie de préférence inférieure à 500 microns.
Les différents composants du béton sont tout d'abord mélangés dans une première étape, à savoir par exemple : « premix » (mélange de ciment, sable, fumée de silice et de fîlaire, c'est-à-dire de calcaire broyé), eau, fluidifiant, accélérateur, fibres et éventuellement pigments. II est possible d'injecter de l'air dans ce mélange, par exemple avec un pistolet à air, afin d'amplifier la formation de bulles d'air dans le béton. De ce fait, on augmente la probabilité de formation des aspérités.
Le béton 20 à l'état fluide est alors coulé, comme illustré à la figure IA, dans un moule 21 (encore appelé coffrage), ce moule 21 pouvant être de toute forme et comportant par exemple un cadre 22 et un fond 23, le remplissage s 'effectuant de préférence jusqu'à ras bord du cadre 22.
Ensuite, comme illustré à la figure IB, une plaque 24, par exemple une planche de bois, sur laquelle on a éventuellement vaporisé un agent démoulant ou de l'huile, est apposée sur la surface supérieure du béton 20 où l'on souhaite faire apparaître des aspérités.
Cette plaque 24 est de préférence fixée au cadre 22 afin que le béton 20 soit parfaitement en contact avec la plaque 24. On peut par exemple fixer la plaque 24 à l'aide de clous 25 sur le cadre 22, comme illustré à la figure IC. L'ensemble constitué par le moule 21, le béton 20 et la plaque 24 est ensuite mis en vibration sur une table vibrante 27 pendant une durée comprise entre par exemple 1 et 15 minutes. De ce fait, l'air contenu dans le béton 20 remonte à sa surface.
Lorsque le débullage est terminé, on laisse reposer l'ensemble constitué par le moule 21, le béton 20 et la plaque 24, pendant la durée nécessaire à la prise du béton, puis on retire la plaque 24.
Une fois démoulé, il est alors possible d'affiner l'aspect visuel de la structure en béton ainsi obtenue.
Une première variante de mise en œuvre du procédé consiste à déposer une matière choisie sur une surface du moule 21 avant coulage du béton 20, sur la plaque 24 ou sur le béton avant mise en place de la plaque 24, cette matière pouvant par exemple être du sel afin de créer des cristaux, du sucre pouvant cristalliser, des algues pouvant s'expanser au contact du béton frais afin de générer des odeurs marines ou de vase, du sable, un adhésif, un tissu ou une feuille, afin d'obtenir un aspect de surface spécifique à ce matériau. La plaque 24 peut être rigide ou souple, et peut éventuellement ne pas être rapportée sur le moule mais être présente dès le départ sur celui-ci. La plaque 24 peut être plane ou non, selon la forme à donner à la structure. Après démoulage, la surface couverte par la plaque peut prendre toute orientation verticale, horizontale ou autre, selon l'usage qui est fait de la structure en béton. La structure du béton peut être dépourvue d'armature tels que des fers.
Procédé d'impression en relief
Selon un autre de ses aspects, indépendamment de la formation d'aspérités sur le béton, ou additionnellement, l'invention a pour objet un procédé de décoration d'une structure en béton, comportant les étapes suivantes : a. revêtir un substrat perméable d'une émulsion photosensible, b. exposer le substrat ainsi revêtu de l'émulsion à une source de rayonnement de manière à former une image sur le substrat, c. développer l'émulsion de manière à avoir une perméabilité locale du substrat liée à l'image, d. apposer le substrat après développement de l'émulsion sur au moins une face de la structure en béton, e. déposer sur la structure en béton, à travers le substrat, un mélange comportant un vernis et/ou un agent de coloration, y compris luminescent ou phosphorescent, de manière à faire apparaître un motif lié à l'image sur la structure en béton, f. laisser sécher, par exemple de quelques heures à plusieurs journées, ou, a. revêtir la structure en béton d'une émulsion photosensible, b. exposer la structure ainsi revêtue de l'émulsion à une source de rayonnement lumineux de manière à former une image sur la structure, c. développer l'émulsion de manière à avoir une perméabilité locale de la structure liée à l'image, et d. éventuellement, déposer sur la structure en béton, un mélange comportant un vernis et/ou un agent de coloration, y compris luminescent ou phosphorescent, de manière à faire apparaître un motif lié à l'image sur la structure en béton, e. laisser sécher, par exemple de quelques heures à plusieurs journées, f. éventuellement placer la structure en béton sur laquelle le mélange a été déposé dans de l'acide chlorhydrique.
Le substrat peut par exemple comporter une toile sur cadre, laquelle est enduite d'émulsion photosensible, durant la première étape a.
La face de la structure sur laquelle le substrat est apposé peut par exemple correspondre au « côté lisse » d'une plaque de béton, c'est-à-dire le côté situé contre une paroi du moule pendant la prise du béton.
Avant d'apposer le substrat sur la structure en béton, il est par exemple possible de traiter la face sur laquelle figurera le motif en procédant à son dégraissage, par exemple avec un solvant tel que de l'acétone.
On a illustré à la figure 2 des étapes d'un exemple de procédé selon l'invention, permettant la création d'un motif à la surface d'une structure en béton, selon un principe similaire à celui de la sérigraphie. Le béton utilisé est par exemple un béton de type BFUP (Béton Fibre Ultra
Haute Performance) possédant une granulométrie de préférence inférieure à 500 microns.
Tout d'abord, on procède dans une première étape I au dégraissage d'une face de la structure en béton 1 sur laquelle sera effectuée l'impression, par exemple à l'aide d'un chiffon 3 imbibé d'un solvant tel que l'acétone. Lors d'une deuxième étape II, on prépare un typon sérigraphique 4 sur lequel figure une toile sur cadre 5.
La préparation du typon 4 consiste à enduire d'émulsion photosensible la toile sur cadre 5 en travaillant dans un espace de luminosité réduite, par exemple dans une chambre noire. Puis, l'émulsion photosensible est laissée à sécher. A l'issue de cette période, le motif désiré est insolé sur le typon et une fois l'insolation terminée, le typon est rincé avec de l'eau et laissé à sécher.
Ensuite, un mélange M destiné à être appliqué sur le typon 4 afin de faire apparaître le motif désiré sur la surface choisie de la structure en béton est préparé.
Ce mélange M peut par exemple comporter une encre, ou des pigments mélangés avec un liant, par exemple un vernis brillant.
Des pigments photo luminescents peuvent éventuellement être incorporés dans le mélange M. Dans ce cas, le typon sérigraphique 4 est choisi de préférence de manière à présenter une grosse maille et ces pigments sont présents en une teneur massique de préférence supérieure ou égale à 20 %, mieux 30 %, dans le mélange M.
La présence du vernis au sein du mélange M peut être utile si l'on souhaite par la suite déposer un acide sur la structure en béton, afin de graver la surface de celui-ci et enlever la peau du béton sur les régions non recouvertes par le mélange M, c'est-à-dire la couche externe de la structure possédant une structure très fine, de quelques microns d'épaisseur.
A l'étape III, on appose le typon 4 sur la structure en béton 1 en plaçant éventuellement des cales 6 autour de la structure de béton 1, sur lesquelles on pose le cadre du typon 4, de manière à ne pas perforer la toile 5 avec les angles de la plaque de béton 1.
On dépose alors le mélange M par étalement à travers la toile 5, par exemple à l'aide d'une raclette, en effectuant un ou plusieurs passages et on laisse sécher.
La toile 5 présente une perméabilité fonction de l'image, de sorte que le mélange M se dépose sélectivement sur la structure en béton et forme l'image que l'on cherche à reproduire.
Dans la dernière étape IV, on laisse sécher la plaque de béton 7 pendant une période suffisante.
On peut également graver la structure en béton en la plaçant, côté sérigraphié par le mélange dans de l'acide chlorhydrique.
Structure multicolore
Selon un autre de ses aspects, indépendamment des aspects qui précèdent, ou additionnellement à ceux-ci, l'invention a encore pour objet un procédé de fabrication d'une structure en béton, comportant les étapes suivantes : couler une fine épaisseur, notamment entre 0,5 mm et 5 mm, de béton A dans le fond d'un moule puis, couler par-dessus un béton B, ces bétons A et B étant de couleurs différentes, l'un des bétons A et B étant destiné à former la peau extérieure de la structure en béton et présentant une teneur en eau suffisamment faible pour craqueler au séchage avec de préférence pas de fibres ou une faible teneur en fibres, et laisser apparaître, dans le fond des craquelures, l'autre béton, créant ainsi un effet de contraste entre les couleurs des bétons A et B.
L'invention a encore pour objet une telle structure, comportant une peau d'un béton ayant une première couleur, recouvrant un cœur d'un béton d'une deuxième couleur, la peau étant craquelée et la couleur du cœur apparaissant dans le fond des craquelures.
La figure 3 représente de manière très schématique une telle structure.
Dans cet exemple, le béton A forme la peau de la structure, craquelée et parcourue par des fissures 26. Le béton B qui forme le cœur est exposé à la vue au travers de ces fissures. L'épaisseur de la peau est par exemple comprise entre 0,5 mm et 5 mm.
Les fissures 26 peuvent éventuellement être remplies d'une résine, notamment une résine transparente.
Pour réaliser la structure en béton, on peut couler comme illustré à la figure 4 une légère couche du béton A dans le fond 23 d'un moule 22, puis on coule immédiatement après et délicatement le béton B sur la couche de béton A.
Les bétons A et B sont obtenus par exemple comme suit :
A : Béton BHUP sans fibres et avec moins d'eau que le dosage classique le prévoit.
B : Béton BHUP comprenant le maximum d'éléments similaires avec A pour faciliter la cohésion. Un béton BFUP utilisé pour B permettra d'assurer une meilleure solidité pour l'ensemble A+B.
Dans une variante, on coule une couche importante de béton B dans le fond 23 d'un moule 22, pour constituer le cœur de la structure, puis on coule une fine couche du béton A sur la couche de béton B, pour former la peau. Après séchage et démoulage, on peut éventuellement poncer la structure en béton obtenue.
La première façon permet avantageusement d'exploiter le côté de la plaque de béton en contact avec le fond 23 du moule 22, c'est-à-dire le côté pouvant être plus lisse, alors que la deuxième variante permet d'exploiter le côté libre de la plaque de béton, c'est-à-dire le côté opposé au fond 23 du moule 22, susceptible d'avoir un aspect plus aléatoire. La structure en béton peut être utilisée en tant qu'ouvrage structurel et/ou décoratif au sein d'un bâtiment ou en tant que mobilier, par exemple table, chaise, comptoir, parement, dallage,
On peut associer ce procédé à celui des cratères afin d'obtenir des cratères de différentes couleurs.
Ainsi, après coulage des bétons A et B dans le moule, l'évacuation des bulles d'air peut être contrariée grâce à la présence d'une partie pleine en partie supérieure du moule, le béton adjacent à cette partie pleine ayant une épaisseur suffisamment faible pour que les cratères qui se forment lors de la prise du béton laissent apparaître le béton sous- jacent, d'aspect différent.
Eléments modulaires
Selon un autre de ses aspects, l'invention a encore pour objet un module en béton de qualité BHT (Béton Haute Performance) ou supérieure pour réaliser une structure modulaire, ce module comportant des cellules ajourées réalisées par moulage du béton du module, les cellules étant réunies les unes aux autres, ces cellules étant d'au moins deux tailles différentes et étant disposées de manière à permettre un rapprochement des modules à assembler suffisant pour obtenir une impression de continuité visuelle entre les modules ainsi assemblés. Chaque module peut par exemple comporter plus de trois, mieux quatre, encore mieux cinq tailles de cellules différentes.
Les ajours des cellules peuvent être circulaires, avec par exemple des grands cercles qui ont un diamètre au moins double, mieux au moins triple, de celui des petits cercles. Les modules peuvent être assemblés entre eux de différentes manières, afin de créer des structures de tailles et de formes variables, capables de s'adapter à l'environnement dans lesquels elles se trouvent.
Les différentes structures peuvent être apposées contre la surface d'un ou plusieurs murs de construction, de manière à s'adapter aisément à la configuration spatiale des murs, en particulier dans les coins ou aux intersections entre deux murs ou faire office de claustra, de cloisons intérieures séparatrices entre deux espaces. Les ajours des cellules peuvent avoir différentes formes, notamment autres que circulaires, par exemple polygonales, notamment rectangulaires, carrées ou triangulaires, ovales, en étoile, entre autres.
Les ajours des cellules peuvent être remplis au moins partiellement par des éléments de remplissage afin de créer de nouveaux effets ou de renforcer la structure ainsi obtenue.
Ces éléments remplissent totalement par exemple au moins un ajour d'une cellule de la structure, pouvant ou non laisser passer la lumière.
Ces éléments peuvent être faits par exemple à partir d'une résine colorée, transparente ou translucide .
La proportion entre les cellules dans les ajours sont remplis et celles laissées vides peut par exemple être de moins de 1 ajour rempli pour 4 ajours vides.
Les éléments de remplissage destinés à remplir les cellules peuvent encore être opaques ou intégrer des systèmes lumineux ou des haut parleurs. La hauteur d'un module est par exemple comprise entre 0,5 et 3 m, mieux 0,8 et 1,2 m.
L'épaisseur d'un module de base est par exemple comprise entre 8 et 100 mm, de préférence entre 12 et 45 mm.
Les figures 5 et 6 représentent, en vue de face, deux exemples de modules 60 et 70 présentant des cellules creuses 80 de forme circulaire, avec un diamètre variable.
La figure 7 représente, en perspective, le module 70 de la figure 6.
Le matériau de construction utilisé pour réaliser les modules est par exemple du béton du type BFUP.
Les modules 60 et 70 ont par exemple une épaisseur de 35 mm et une hauteur de 1 m.
La figure 8 représente, en vue de face, le module 70 de la figure 6, dans lequel des éléments de remplacement 81 faits de résine translucide verte ont été introduits dans certains des motifs 80 de même diamètre.
La figure 9 illustre différentes possibilités d'assemblage des modules 60 et 70 des figures 5 et 6.
L'assemblage peut dépendre de la configuration spatiale du lieu où sont placés les modules, ou résulter d'un choix personnel. En particulier, pour un espace donné où l'on dispose d'un choix entre deux modèles de modules différents, et de trois emplacements différents pour placer ces modules, il est possible d'obtenir huit configurations différentes dans le positionnement des modules. La figure 9 illustre trois de ces huit configurations possibles pour les modules
60 et 70.
Les modules sont agencés de manière à présenter une certaine continuité visuelle lorsque rapprochés.
Les zones de contact entre les deux modules adjacents peuvent être définies par des cellules.
Le périmètre d'un module peut être défini par exemple par au moins cinq cellules différentes.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits ci-dessus. Dans toutes les variantes de réalisation illustrées dans cette demande, la structure en béton peut intégrer au moins un capteur électronique, notamment un capteur de proximité, par exemple du type capacitif, et/ou au moins un haut-parleur.
L'expression « comportant un » doit être comprise comme étant synonyme de « comportant au moins un ».

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'une structure en béton, comportant les étapes suivantes :
- couler du béton dans un moule, notamment du béton du type Ultra Haute Performance (BUHP) ou du type Fibre Ultra Haute Performance (BFUHP),
- contrarier l'évacuation des bulles d'air à la surface supérieure du béton, de manière à y faire apparaître des aspérités, lors de la prise du béton,
- faire vibrer le moule de manière à évacuer au moins partiellement les bulles d'air contenues dans le béton.
2. Procédé selon la revendication 1, l'évacuation étant contrariée par une partie pleine, notamment une plaque, par exemple de superficie supérieure ou égale à 1 cm2.
3. Procédé selon la revendication 2, la partie pleine ne recouvrant que partiellement la surface supérieure du béton.
4. Procédé selon l'une quelconques des revendications 1 à 3, les aspérités ayant pour certaines au moins, un diamètre supérieur ou égal à 1 mm.
5. Procédé selon la revendication 4, le nombre d'aspérités ayant de telles dimensions étant supérieur ou égal à 1 par dm2.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, les aspérités étant comblées au moins partiellement à l'aide d'une résine.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, de l'air étant injecté dans le béton avant et/ou après coulage dans le moule, de préférence avant fixation de la partie pleine contrariant l'évacuation des bulles et avant la mise en vibration du tout.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, une matière étant introduite au contact du béton avant sa prise.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, la structure étant démoulée et disposée de manière à exposer à la vue, durant l'utilisation de la structure, au moins une portion de la surface présentant les aspérités.
10. Procédé selon l'une quelconques des revendications 1 à 9, la structure étant un élément de mobilier, notamment une table ou une chaise, un revêtement de sol, un élément de bâtiment.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, des fibres optiques étant disposées dans le moule avant le coulage du béton.
12. Procédé de décoration d'une structure en béton, comportant les étapes suivantes : a. revêtir un substrat perméable d'une émulsion photosensible, b. exposer le substrat ainsi revêtu de l'émulsion à une source de rayonnement lumineux de manière à former une image sur le substrat, c. développer l'émulsion de manière à avoir une perméabilité locale du substrat liée à l'image, d. apposer le substrat après développement de l'émulsion sur au moins une face de la structure en béton, e. déposer sur la structure en béton, à travers le substrat, un mélange comportant un vernis et/ou un agent de coloration, y compris luminescent, de manière à faire apparaître un motif lié à l'image sur la structure en béton, f. laisser sécher, par exemple de quelques heures à plusieurs journées, ou, a. revêtir la structure en béton d'une émulsion photosensible, b. exposer la structure ainsi revêtue de l'émulsion à une source de rayonnement lumineux de manière à former une image sur la structure, c. développer l'émulsion de manière à avoir une perméabilité locale de la structure liée à l'image, d. éventuellement, déposer sur la structure en béton, un mélange comportant un vernis et/ou un agent de coloration, y compris luminescent ou phosphorescent, de manière à faire apparaître un motif lié à l'image sur la structure en béton, e. laisser sécher, par exemple de quelques heures à plusieurs journées, f. éventuellement, placer la structure en béton sur laquelle le mélange a été déposé dans de l'acide chlorhydrique.
13. Procédé de fabrication d'une structure en béton, comportant les étapes suivantes : a. couler une fine épaisseur, notamment entre 0,5 mm et 5 mm, de béton (A) dans le fond d'un moule puis, b. couler par-dessus un béton (B), ces bétons (A) et (B) étant de couleurs différentes, l'un des bétons (A) et (B) étant destiné à former la peau extérieure de la structure en béton et présentant une teneur en eau suffisamment faible pour craqueler au séchage, avec de préférence pas de fibres ou une faible teneur en fibres, et laisser apparaître, dans le fond des craquelures, l'autre béton, créant ainsi un effet de contraste entre les couleurs des bétons (A) et (B).
14. Module (60 ;70) en béton de qualité BHT (Béton Haute Performance) ou supérieure pour réaliser une structure modulaire, ce module comportant des cellules ajourées (80) réalisées par moulage du béton du module, les cellules étant réunies les unes aux autres, les cellules étant d'au moins deux tailles différentes et étant disposées de manière à permettre un rapprochement des modules à assembler suffisant pour obtenir une impression de continuité visuelle entre les modules ainsi assemblés.
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