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Elément de construction préfabriqué et son procédé de fabrication.
La présente invention a pour objet un élément de construction préfabriqué destiné notamment à la réalisation de bardages à associer à des piliers de soutènement d'un mur ou d'un bâtiment, de murs ou cloisons portants ou encore de revêtement de sols et planchers.
On a déjà pensé a réaliser des éléments préfabriqués en béton armé, notamment pour la réalisation de façades de bâtiment et de bardages pour bâtiments industriels.
Si ces réalisations sont intéressantes sur le plan financier, leur qualité esthétique est médiocre et leur durabilité est assez limitée.
Pour remédier à ces inconvénients, on a déjà réalisé des éléments en béton dits"architectoniques"dont la ou les faces extérieures sont polies et constituées de granulats classés provenant du concassage de différents types de pierre naturelles, telles que du granit et du marbre ; l'utilisation du granit offrant l'avantage, par rapport au marbre, d'assurer une plus grande durabilité du béton.
Cette technique présente toutefois l'inconvénient d'entraîner un coût de production élevé, qui est notamment dû aux opérations de polissage de la ou des faces apparentes de l'élément.
L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de procurer un élément préfabriqué dont l'aspect esthétique est nettement supérieur aux éléments en béton connus et dont le coût de fabrication est inférieur à celui de ces derniers. En outre l'élément préfabriqué suivant l'invention, qui peut indifféremment être utilisé pour valoriser des bâtiments industriels,
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pour des constructions importantes réservées aux bureaux ou à l'habitat tout comme pour la réalisation de maisons individuelles, offre divers avantages par rapport aux éléments préfabriqués connus, à savoir :
excellente protection du béton assurant une longévité exceptionnelle à l'élément et par voie de conséquence au bâtiment, excellente isolation, possibilité d'intégrer dans l'élément, d'une part, des tuyaux de captage d'énergie solaire, de chauffage et/ou de conditionnement d'air et, d'autre part, l'emplacement des fenêtres et des portes, afin que cellesci s'insèrent exactement dans les espaces laissés libres dans l'élément. Enfin, les éléments suivant l'invention ne requièrent pas de moyens d'assemblage et de manutention qui soient différents de ceux généralement utilisés pour des éléments traditionnels.
A cet effet, suivant l'invention, ledit élément est formé d'au moins trois couches de matériau constituées par une couche de parement, telle que couche réalisée à l'aide de plaques en pierre naturelle ou en pierre reconstituée, de briques, et par une couche de béton armé entre lesquelles est disposée une couche d'isolant choisi dans la gamme d'isolants permettant d'assurer la ventilation de cette dernière couche pour en évacuer la condensation, ledit élément comprenant des moyens d'assemblage des trois couches susdites entre elles et qui sont agencées pour assurer à l'élément une structure du type monobloc, des moyens de liaison prévus dans la couche de béton armé, à la périphérie de cette dernière, et agencés de manière à faciliter la pose et l'assemblage des éléments entre eux ainsi que des moyens de fixation,
associés à la couche de béton armé, agencés soit pour assembler et immobiliser les éléments entre eux, soit pour les fixer aux piliers de soutènement précités.
Suivant une forme de réalisation de l'invention, les plaques susdites constituant la couche de parement d'un élément sont espacées les unes des autres pour laisser subsister entre elles des joints de dilatation sensiblement égaux tandis que la couche d'isolant précitée déborde desdites plaques sur le pour-
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tour de l'élément, les moyens de liaison précités des éléments étant agencés, lorsque deux éléments sont juxtaposés, pour que des joints de dilatation subsistent entre les plaques de ces deux éléments et pour que les couches d'isolant desdits deux éléments soient en contact par leur chant.
Suivant un mode de réalisation avantageux de l'invention, la couche d'isolant précitée est réalisée en polystyrène expansé à haute densité et présente des rainures sensiblement parallèles et équidistantes creusées, dans le sens de la hauteur de l'élément, à partir de la face de la couche d'isolant tournée vers la couche de parement, les moyens de liaison précités étant agencés pour que, lorsque deux éléments sont superposés, les rainures d'un élément communiquent avec les rainures de l'autre élément pour assurer la ventilation et évacuer la condensation.
Suivant une forme de réalisation particulièrement avantageuse de l'invention, la couche d'isolant susdite présente des cavités régulièrement réparties qui sont réalisées à partir de sa face tournée vers la couche de béton armé précitée et qui sont destinées à emprisonner le béton de cette dernière afin de renforcer la liaison entre l'isolant et le béton.
L'invention est également relative à un procédé de fabrication de l'élément de construction précité.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui illustrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation particulières de l'élément préfabriqué suivant l'invention ainsi que son procédé de fabrication.
La figure 1 est une vue schématique, en élévation, d'un élément préfabriqué suivant l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe, suivant la ligne II-II de la figure 1.
La figure 3 est une vue schématique, en élévation, d'éléments préfabriqués tels qu'illustrés à la figure 1 et qui sont associés à des piliers de soutènement d'un bâtiment.
La figure 4 est une vue schématique, en élévation,
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montrant une variante des éléments représentés aux figures 1 à 3, qui sont également associés à des piliers de soutènement.
La figure 5 est une vue en coupe, suivant la ligne V-V de la figure 4 illustrant, à grande échelle, des détails de l'élément préfabriqué et illustrant son procédé de fabrication.
La figure 6 est une vue partielle, en perspective, montrant une forme particulière d'ancrage des plaques de parement.
La figure 7 est une vue schématique en coupe illustrant l'assemblage à un pilier de deux éléments disposés bout à bout.
La figure 8 est une vue analogue à la figure 7 et montre l'assemblage, entre eux, de deux éléments placés bout à bout.
Les figures 9 et 10 sont des vues analogues aux figures 7 et 8 illustrant le mode d'attache des éléments en coin de bâtiment.
La figure 12 est une vue en perspective, avec brisures partielles, montrant des détails d'une forme de réalisation particulière de la couche d'isolant de l'élément suivant l'invention.
La figure 11 est une vue partielle, en coupe, d'un élément destiné à être utilisé comme revêtement de sol ou comme plancher.
Dans les différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques ou analogues.
L'élément de construction préfabriqué 1, suivant l'invention et illustré aux dessins, est destiné en particulier à la réalisation de bardages 2 à associer à des piliers de soutènement 3 d'un mur ou d'un bâtiment (voir notamment figures 3,5, 7 et 9), de murs ou cloisons portants (voir figures 8 et 10) ou encore de revêtement de sols et planchers (voir figure 11). Cet élément est formé d'au moins trois couches de matériau constituées par une couche de parement 4, telle que couche réalisée à l'aide de plaques en pierre naturelle ou en pierre reconstituée, de briques, et par une couche de béton armé 5
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entre lesquelles est disposée une couche d'isolant 6 choisi dans la gamme d'isolants permettant d'assurer la ventilation de cette dernière couche pour en évacuer la condensation.
Cet élément 1 comprend des moyens d'assemblage 7 des trois couches 4,5 et 6 entre elles, qui sont agencées pour assurer à l'élément 1 une structure du type monobloc. Des moyens de liaison 8 sont prévus essentiellement dans la couche de béton armé 5 et sur une partie de la périphérie de cette dernière (voir figures 1 et 2), de manière à faciliter la pose et l'assemblage des éléments entre eux, tandis que des moyens de fixation 9, associés à la couche de béton armé 5, sont agencés soit pour permettre l'assemblage et l'immobilisation des éléments 1 entre eux, soit pour permettre leur fixation aux piliers de soutènement 3 précités.
Les plaques 10 susdites constituant la couche de parement 4 d'un élément 1 sont espacées les unes des autres pour laisser subsister entre elles des joints de dilatation 11 sensiblement égaux tandis que la couche d'isolant 6 déborde desdites plaques sur le pourtour de l'élément (voir figures 1 et 2), les moyens de liaison 8 précités étant agencés, lorsque deux éléments 1 sont juxtaposés, pour que des joints de dilatation 11 subsistent entre les plaques 10 de ces deux éléments et pour que les couches d'isolant 6 de ces deux éléments viennent en contact par leur chant.
La couche d'isolant 6 est avantageusement réalisée en polystyrène expansé à haute densité qui a l'avantage d'être très résistant et très peu compressible tout en présentant des propriétés de résistance dans le temps et de résistance au feu très élevées. Cette couche d'isolant 6 est avantageusement pourvue de rainures 12 sensiblement parallèles et équidistantes creusées, dans le sens de la hauteur de l'élément, à partir de la face 13 de la couche d'isolant tournée vers la couche de parement 4. Les moyens de liaison 8 précités sont agencés pour que, lorsque deux éléments 1 sont superposés, les rainures 12 d'un élément communiquent avec les rainures de l'autre élément afin d'assurer la ventilation des éléments et en évacuer la
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condensation.
La couche d'isolant 6 présente aussi avantageusement des cavités 14 régulièrement réparties qui sont réalisées à partir de sa face 15 tournée vers la couche de béton armé 5 et qui sont destinées à emprisonner le béton de cette dernière afin de renforcer la liaison entre l'isolant et le béton, ces cavités 13 se présentant avantageusement, comme montré à la figure 5, sous la forme de rainures parallèles réalisées dans le sens de la hauteur de l'élément 1 et dont la section transversale est telle que l'assemblage isolant/béton est du type à queue d'aronde.
Les moyens d'assemblage 7 précités fixant les trois couches 4,5 et 6 de l'élément 1 les unes aux autres sont constitués, d'une part, par de la colle choisie parmi les colles capables de faire adhérer les faces 14 et 15 de la couche d'isolant 6 à la couche de parement 4 et à la couche de béton armé 5 et, d'autre part, par des broches métalliques 16, réalisées en acier inoxydable, qui sont régulièrement réparties et qui s'étendent perpendiculairement aux plaques 10 de parement précitées.
L'extrémité 17 de chacune de ces broches 16 est associée à une plaque 10, tandis que l'autre extrémité 18 de la broche est emprisonnée dans la couche de béton 5, de préférence en coopération avec l'armature métallique 19 de cette dernière.
L'extrémité 17 de chacune des broches est par exemple, comme montré à la figure 5, logée et collée dans un trou borgne 20'réalisé dans la plaque 10 à partir de sa face destinée à être tournée vers la couche d'isolant 6. L'autre extrémité 18 de la broche est filetée et porte une pièce 20 agencée pour pouvoir prendre appui, par vissage sur la broche 16, sur l'armature 19 de la couche de béton, à l'opposé de la plaque de parement 10.
L'extrémité 17 susdite de chacune des broches 16 qui est associée aux plaques de parement 10 peut avantageusement, comme montré à la figure 6, avoir la forme d'un crochet ou d'un anneau 21 agencé pour coopérer avec une tige 22 introduite dans deux trous borgnes 23 forés en regard l'un de l'autre dans les
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chants 24 de deux plaques juxtaposées qui forment un joint de dilatation 11, l'autre extrémité 18 de la broche étant telle que décrite ci-avant.
Comme montré à la figure 11, l'élément préfabriqué suivant l'invention comprend, lorsqu'il est utilisé comme revêtement de sol ou comme plancher, une seconde couche de béton armé 5', celle-ci étant disposée entre la couche de parement 4 et la couche d'isolant 6 et fixée à ces dernières soit par collage comme exposé ci-dessus, soit par collage et à l'aide de broches 16 telles que décrites ci-avant.
Lors de la fabrication d'éléments 1 d'essai, qui ont donnés toute satisfaction et dont les dimensions étaient de 6000 mm sur 700 mm et de 6000 mm sur 350 mm, on a utilisé des dalles 10 en granit, d'une épaisseur de 20 mm, de différentes formes et format, qui n'excédaient pas en surface lm2 et dont la plus grande dimension n'excédait pas 1400 mm. L'utilisation de dalles 10 de dimensions standards réduisant bien entendu le coût de fabrication.
Comme couche d'isolant 16, on a utilisé du polystyrène expansé à haute densité et, le béton utilisé étant du type :
Classe de résistance : C 25/30
Résistance caractéristique : 30 N/mm2
Module d'élasticité : 35000 N/mm2
Coefficient de dilatation thermique : 10 m/m C
Résistance de calcul : = 14,17 N/mm2
Résistance de traction : = 2, 9 N/mm2
Masse volumique : 25 KN/m3 avec une armature en acier S 500, diamètre 8 mm et dont la résistance de calcul est 435/mm.
Comme colle, on a utilisé des colles de type NICON 375 et NIPOL 475/2 qui polymérisent assez rapidement et qui se présentent sous la forme d'une poudre à mélanger à de l'eau dans les proportions de 5,5 à 7 litres d'eau par 25 kg de poudre. Les broches 16 utilisées, qui sont en acier inoxydable 18/10/2.
5 (A4) avaient un diamètre de 6 mm, une résistance minimale à la traction de 700 N/mm2 et une limite d'élasticité à 25 C de =
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450 N/rrun2. Les essais de résistance mécanique des éléments 1 susdits ont démontrés qu'ils pouvaient subir, d'une part, une flèche de 10 mm sous l'action de la dépression maximale due au vent et, d'autre part, une flèche de 15 mm sous l'action d'une différence de température de 400C sans dégradation de l'assemblage des couches susdites ni déformation rémanente. En outre, les éléments 1 testés ont résisté à 15 cycles de gel-dégel, suivant la norme NBN 118.52, également sans dégradation de l'assemblage ni déformation rémanente.
Enfin ces éléments ont fait la preuve que leur étanchéité était parfaite.
Comme montré aux figures 7 et 11, l'élément 1 peut, suivant l'invention, comprendre au moins un réseau de tuyaux 21' interne agencé pour permettre la circulation d'un fluide caloporteur et le raccordement du réseau d'un élément aux réseaux des éléments voisins.
Le réseau de tuyaux précité est, dans le cas où le fluide caloporteur est destiné au captage de l'énergie solaire, inséré dans des logements ménagés dans la couche d'isolant 6, à partir de sa face 13 tournée vers les plaques de parement 10, la profondeur de ces logements étant telle que les tuyaux sont pratiquement en contact avec lesdites plaques de parement. L'élément peut également comprendre, comme montré à la figure 7, un second réseau de tuyaux 22'pour un chauffage intégré, agencé pour pouvoir être raccordé à une installation de chauffage non représentée. Les tuyaux 22 de ce second réseau sont noyés dans des logements 23'pratiqués dans la couche de béton armé 5, à partir de sa face qui est opposée à la couche d'isolant 6.
Dans la forme de réalisation de l'élément 1, illustré à la figure 11, le réseau de tuyaux 21 interne précité est inséré dans la seconde couche de béton 5'susdite.
Suivant l'invention, l'élément de construction peut avantageusement présenter des gaines techniques 24'réalisées dans la couche de béton 5 (voir figure 7) et des ouvertures ménagées de part en part de l'élément (voir figure 4) et destinées à recevoir des portes 25 et des fenêtres 26, des moyens,
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non représentés et immobilisés dans la couche de béton armé 5 de l'élément, étant prévus pour la fixation de ces portes et fenêtres.
Le procédé de fabrication de l'élément de construction suivant l'invention consiste, dans la forme de réalisation illustrée à la figure 5, à mouler ledit élément en disposant tout d'abord au fond d'un coffrage les dalles de parement 10, dans leur position finale, en les séparant par des joints compressibles, qui seront enlevés après démoulage et dont la hauteur est inférieure à l'épaisseur des plaques ; à mettre en place les broches 16 précitées ; à déposer sur les plaques 10 une couche de colle telle que décrite ci-dessus, sur une épaisseur de l'ordre de 2mm et pour qu'elle remplisse les joints 11 subsistant entre ces dernières et les trous destinés aux broches pour assurer la fixation de l'extrémité précitée 17 de ces broches dans les trous borgnes 20'de ces plaques 10 ; à placer éventuellement le réseau de tuyaux 21'susdit ;
à appliquer la couche d'isolant 6 sur les plaques de parement 10 en répartissant la pression sur toute la surface de cette couche afin que celle-ci soit traversée, sans dégâts, par les broches 16 ; à déposer alors sur cette couche d'isolant une couche de colle d'épaisseur d'environ 2 mm ; à placer l'armature 19 de la couche de béton armé 5, les moyens de fixation 9 susdits ; à couler ensuite, dès le début de polymérisation de la colle, le béton ; à vibrer ce dernier ; à réaliser, en début de prise du béton et avant lissage de celui-ci, les logements 23'précités pour les tuyaux 22'et les gaines techniques 24'susdites et enfin à décoffrer l'élément après prise complète de la colle et du béton.
Il doit être entendu que l'invention n'est nullement limitée aux formes de réalisation décrites et que bien des modifications peuvent être apportées à ces dernières sans sortir du présent brevet.
C'est ainsi que, suivant l'invention, on pourrait prévoir, comme montré à la figure 12, de pratiquer, dans la couche d'isolant 6 de l'élément, deux rainures horizontales 12'
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dans lesquelles débouchent les rainures 12 pratiquées dans le sens de la hauteur dudit élément, ce qui permet, lorsque deux éléments 1 sont superposés, de réaliser une mise en communication automatique des rainures 12 de ces deux éléments.
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Prefabricated building element and its manufacturing process.
The present invention relates to a prefabricated construction element intended in particular for the production of cladding to be associated with pillars supporting a wall or a building, bearing walls or partitions or even floor and floor coverings.
We have already thought of making prefabricated elements in reinforced concrete, especially for the realization of building facades and cladding for industrial buildings.
If these achievements are interesting from a financial point of view, their aesthetic quality is poor and their durability is quite limited.
To overcome these drawbacks, so-called "architectural" concrete elements have already been produced, the outer face or faces of which are polished and made up of graded aggregates originating from the crushing of different types of natural stone, such as granite and marble; the use of granite offering the advantage, compared to marble, of ensuring greater durability of the concrete.
However, this technique has the drawback of causing a high production cost, which is in particular due to the polishing operations of the visible face or faces of the element.
The object of the invention is to remedy these drawbacks and to provide a prefabricated element whose aesthetic appearance is clearly superior to known concrete elements and whose manufacturing cost is lower than that of the latter. In addition, the prefabricated element according to the invention, which can be used indifferently to enhance industrial buildings,
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for large constructions reserved for offices or housing as well as for the realization of individual houses, offers various advantages compared to known prefabricated elements, namely:
excellent protection of the concrete ensuring an exceptional longevity to the element and consequently to the building, excellent insulation, possibility of integrating into the element, on the one hand, solar energy, heating and / / or air conditioning and, on the other hand, the location of windows and doors, so that they fit exactly into the spaces left free in the element. Finally, the elements according to the invention do not require assembly and handling means which are different from those generally used for traditional elements.
To this end, according to the invention, said element is formed of at least three layers of material constituted by a facing layer, such as a layer produced using natural stone or reconstituted stone plates, bricks, and by a layer of reinforced concrete between which is placed a layer of insulator chosen from the range of insulators allowing ventilation of this last layer to evacuate condensation, said element comprising means for assembling the three aforementioned layers between them and which are arranged to provide the element with a one-piece type structure, connecting means provided in the layer of reinforced concrete, at the periphery of the latter, and arranged so as to facilitate the laying and assembly of the elements together as well as fixing means,
associated with the reinforced concrete layer, arranged either to assemble and immobilize the elements together, or to fix them to the abovementioned support pillars.
According to one embodiment of the invention, the aforementioned plates constituting the facing layer of an element are spaced from each other to leave between them substantially equal expansion joints while the aforementioned layer of insulation overflows said plates on the pros-
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tower of the element, the aforementioned means of connecting the elements being arranged, when two elements are juxtaposed, so that expansion joints remain between the plates of these two elements and so that the layers of insulation of said two elements are in contact by their song.
According to an advantageous embodiment of the invention, the above-mentioned insulating layer is made of high-density expanded polystyrene and has substantially parallel and equidistant grooves hollowed out, in the direction of the height of the element, from the face of the insulating layer facing the facing layer, the aforementioned connecting means being arranged so that, when two elements are superimposed, the grooves of one element communicate with the grooves of the other element to ensure ventilation and evacuate the condensation.
According to a particularly advantageous embodiment of the invention, the above-mentioned insulating layer has regularly distributed cavities which are produced from its face facing the aforementioned reinforced concrete layer and which are intended to trap the concrete of the latter. to strengthen the connection between the insulation and the concrete.
The invention also relates to a method of manufacturing the aforementioned building element.
Other details and particularities of the invention will emerge from the description of the drawings appended to this specification and which illustrate, by way of nonlimiting examples, particular embodiments of the prefabricated element according to the invention as well as its method. Manufacturing.
Figure 1 is a schematic view, in elevation, of a prefabricated element according to the invention.
Figure 2 is a sectional view along line II-II of Figure 1.
Figure 3 is a schematic view, in elevation, of prefabricated elements as illustrated in Figure 1 and which are associated with supporting pillars of a building.
FIG. 4 is a schematic view, in elevation,
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showing a variant of the elements shown in Figures 1 to 3, which are also associated with supporting pillars.
Figure 5 is a sectional view along the line V-V of Figure 4 illustrating, on a large scale, details of the prefabricated element and illustrating its manufacturing process.
Figure 6 is a partial perspective view showing a particular form of anchoring of the facing plates.
Figure 7 is a schematic sectional view illustrating the assembly to a pillar of two elements arranged end to end.
Figure 8 is a view similar to Figure 7 and shows the assembly, between them, of two elements placed end to end.
Figures 9 and 10 are views similar to Figures 7 and 8 illustrating the method of attachment of the building corner elements.
Figure 12 is a perspective view, partially broken, showing details of a particular embodiment of the insulating layer of the element according to the invention.
FIG. 11 is a partial view, in section, of an element intended to be used as a floor covering or as a floor.
In the various figures, the same reference notations designate identical or analogous elements.
The prefabricated building element 1, according to the invention and illustrated in the drawings, is intended in particular for the production of cladding 2 to be associated with supporting pillars 3 of a wall or of a building (see in particular Figures 3, 5, 7 and 9), load-bearing walls or partitions (see Figures 8 and 10) or floor and floor covering (see Figure 11). This element is formed by at least three layers of material constituted by a facing layer 4, such as a layer produced using natural stone or reconstituted stone plates, bricks, and by a layer of reinforced concrete 5
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between which is disposed an insulating layer 6 chosen from the range of insulators allowing ventilation of this last layer to evacuate the condensation.
This element 1 comprises means 7 for assembling the three layers 4, 5 and 6 together, which are arranged to provide the element 1 with a structure of the one-piece type. Connection means 8 are provided essentially in the reinforced concrete layer 5 and on a part of the periphery of the latter (see FIGS. 1 and 2), so as to facilitate the laying and assembly of the elements together, while fixing means 9, associated with the reinforced concrete layer 5, are arranged either to allow the assembly and immobilization of the elements 1 between them, or to allow their attachment to the abutment pillars 3 above.
The aforementioned plates 10 constituting the facing layer 4 of an element 1 are spaced from one another to leave between them substantially equal expansion joints 11 while the insulating layer 6 extends beyond said plates around the periphery of the element (see Figures 1 and 2), the aforementioned connecting means 8 being arranged, when two elements 1 are juxtaposed, so that expansion joints 11 remain between the plates 10 of these two elements and so that the layers of insulation 6 of these two elements come into contact by their song.
The insulating layer 6 is advantageously made of high density expanded polystyrene which has the advantage of being very resistant and very little compressible while having very high resistance over time and fire resistance properties. This insulating layer 6 is advantageously provided with substantially parallel and equidistant grooves 12 hollowed out, in the direction of the height of the element, from the face 13 of the insulating layer facing the facing layer 4. The 8 aforementioned connecting means are arranged so that, when two elements 1 are superimposed, the grooves 12 of an element communicate with the grooves of the other element in order to ensure ventilation of the elements and to evacuate the
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condensation.
The insulating layer 6 also advantageously has regularly distributed cavities 14 which are produced from its face 15 facing the reinforced concrete layer 5 and which are intended to trap the concrete of the latter in order to strengthen the connection between the insulator and the concrete, these cavities 13 advantageously being, as shown in FIG. 5, in the form of parallel grooves made in the height direction of the element 1 and whose cross section is such that the insulator assembly / concrete is of the dovetail type.
The above-mentioned assembly means 7 fixing the three layers 4,5 and 6 of the element 1 to each other consist, on the one hand, of glue chosen from glues capable of making the faces 14 and 15 adhere from the insulating layer 6 to the facing layer 4 and to the reinforced concrete layer 5 and, on the other hand, by metal pins 16, made of stainless steel, which are regularly distributed and which extend perpendicular to the aforementioned facing plates 10.
The end 17 of each of these pins 16 is associated with a plate 10, while the other end 18 of the pin is trapped in the concrete layer 5, preferably in cooperation with the metal frame 19 of the latter.
The end 17 of each of the pins is for example, as shown in FIG. 5, housed and glued in a blind hole 20 ′ made in the plate 10 from its face intended to be turned towards the insulating layer 6. The other end 18 of the spindle is threaded and carries a part 20 designed to be able to bear, by screwing on the spindle 16, on the frame 19 of the concrete layer, opposite the facing plate 10.
The abovementioned end 17 of each of the pins 16 which is associated with the facing plates 10 can advantageously, as shown in FIG. 6, have the shape of a hook or of a ring 21 arranged to cooperate with a rod 22 inserted in two blind holes 23 drilled opposite each other in the
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edges 24 of two juxtaposed plates which form an expansion joint 11, the other end 18 of the pin being as described above.
As shown in FIG. 11, the prefabricated element according to the invention comprises, when used as a floor covering or as a floor, a second layer of reinforced concrete 5 ′, this being placed between the facing layer 4 and the insulating layer 6 and fixed to the latter either by gluing as described above, or by gluing and using pins 16 as described above.
During the manufacture of test elements 1, which gave satisfactory results and whose dimensions were 6000 mm by 700 mm and 6000 mm by 350 mm, granite slabs 10 were used, with a thickness of 20 mm, of different shapes and format, which do not exceed in surface lm2 and whose largest dimension did not exceed 1400 mm. The use of slabs 10 of standard dimensions of course reducing the manufacturing cost.
As insulating layer 16, high density expanded polystyrene was used and, the concrete used being of the type:
Resistance class: C 25/30
Characteristic resistance: 30 N / mm2
Modulus of elasticity: 35,000 N / mm2
Coefficient of thermal expansion: 10 m / m C
Design resistance: = 14.17 N / mm2
Tensile strength: = 2.9 N / mm2
Density: 25 KN / m3 with a steel frame S 500, diameter 8 mm and whose design resistance is 435 / mm.
As the adhesive, adhesives of the NICON 375 and NIPOL 475/2 type were used, which polymerize fairly quickly and which are in the form of a powder to be mixed with water in the proportions of 5.5 to 7 liters. per 25 kg of powder. The pins 16 used, which are made of 18/10/2 stainless steel.
5 (A4) had a diameter of 6 mm, a minimum tensile strength of 700 N / mm2 and a yield strength at 25 C of =
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450 N / rrun2. The mechanical resistance tests of the aforementioned elements 1 have demonstrated that they could undergo, on the one hand, a deflection of 10 mm under the action of the maximum depression due to the wind and, on the other hand, a deflection of 15 mm under the action of a temperature difference of 400C without degradation of the assembly of the above-mentioned layers nor residual deformation. In addition, the elements 1 tested withstood 15 freeze-thaw cycles, according to standard NBN 118.52, also without degradation of the assembly or residual deformation.
Finally, these elements have shown that their tightness was perfect.
As shown in Figures 7 and 11, the element 1 can, according to the invention, comprise at least one network of pipes 21 'internal arranged to allow the circulation of a heat transfer fluid and the connection of the network of an element to the networks neighboring elements.
The above-mentioned network of pipes is, in the case where the heat transfer fluid is intended for the collection of solar energy, inserted into housings formed in the insulating layer 6, from its face 13 facing the facing plates 10 , the depth of these housings being such that the pipes are practically in contact with said facing plates. The element can also include, as shown in FIG. 7, a second network of pipes 22 ′ for integrated heating, arranged to be able to be connected to a heating installation not shown. The pipes 22 of this second network are embedded in housings 23 ′ practiced in the reinforced concrete layer 5, from its face which is opposite to the insulating layer 6.
In the embodiment of element 1, illustrated in FIG. 11, the above-mentioned internal network of pipes 21 is inserted into the second layer of concrete 5'susdite.
According to the invention, the building element can advantageously have technical sheaths 24 ′ made in the concrete layer 5 (see FIG. 7) and openings made right through the element (see FIG. 4) and intended to receive doors 25 and windows 26, means,
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not shown and immobilized in the reinforced concrete layer 5 of the element, being provided for fixing these doors and windows.
The method of manufacturing the construction element according to the invention consists, in the embodiment illustrated in FIG. 5, of molding said element by first placing the facing slabs 10 at the bottom of a formwork, in their final position, separating them by compressible seals, which will be removed after demolding and whose height is less than the thickness of the plates; to set up the aforementioned pins 16; depositing on the plates 10 a layer of glue as described above, over a thickness of the order of 2 mm and so that it fills the joints 11 remaining between them and the holes intended for the pins to ensure the fixing of the aforementioned end 17 of these pins in the blind holes 20 ′ of these plates 10; possibly placing the network of pipes 21's above;
applying the insulating layer 6 to the facing plates 10 by distributing the pressure over the entire surface of this layer so that the latter is traversed, without damage, by the pins 16; then depositing on this insulating layer a layer of glue with a thickness of approximately 2 mm; placing the reinforcement 19 of the reinforced concrete layer 5, the above-mentioned fixing means 9; then pouring, from the start of polymerization of the adhesive, the concrete; to vibrate the latter; to carry out, at the start of setting of the concrete and before smoothing thereof, the abovementioned housings 23 ′ for the pipes 22 ′ and the technical sheaths 24 ′ above and finally to form the element after the adhesive and the concrete have set completely .
It should be understood that the invention is in no way limited to the embodiments described and that many modifications can be made to the latter without departing from the present patent.
Thus, according to the invention, one could provide, as shown in Figure 12, to practice, in the insulating layer 6 of the element, two horizontal grooves 12 '
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into which open the grooves 12 formed in the height direction of said element, which allows, when two elements 1 are superimposed, to achieve an automatic communication of the grooves 12 of these two elements.