CA3163004A1 - Panneaux destines a la fabrication d'un mur et procedes de fabrication de tels panneaux - Google Patents
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Abstract
Panneau destiné à la fabrication d'un mur, comportant une pièce monobloc (2) réalisée en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois, au moins un orifice traversant (5) étant formé au sein de la pièce monobloc (2), le panneau comportant au moins un élément de renfort (10) résistant à la flexion et logé au sein dudit au moins un orifice traversant (5), ledit au moins un élément de renfort (10) étant formé d'une armature (13) enrobée d'un produit durcissable (14) comprenant un liant. Un procédé de fabrication d'un panneau comporte un versement (SI) d'un béton liquide au sein duquel sont noyés des éléments en bois dans un moule (30) pour réaliser une pièce monobloc (2), un placement d'une armature (13) au sein d'au moins un orifice traversant (5 à 7) au sein de la pièce monobloc (2), et un versement (S2) d'un produit durcissable (14) comprenant un liant au sein dudit au moins un orifice traversant (5 à 7) pour enrober l'armature (13) et la fixer à la pièce monobloc (2).
Description
PANNEAUX DESTINÉS A LA FABRICATION D'UN MUR ET PROCÉDÉS DE
FABRICATION DE TELS PANNEAUX
Domaine technique L'invention concerne des panneaux destinés à la fabrication d'un mur, en particulier pour les murs de maisons.
État de la technique Actuellement, il existe différentes structures pour réaliser une construction, telle qu'une maison ou un bâtiment. De manière classique, on utilise des blocs creux préfabriqués en béton, ou des briques, assemblés avec du mortier au fur et à
mesure de la construction du mur. Mais ces murs doivent être réalisés sur site et ces méthodes sont longues à mettre en oeuvre.
On peut réaliser des panneaux préfabriqués en bois ou en métal, mais ils ne présentent pas les propriétés du béton.
On peut encore utiliser des panneaux préfabriqués en béton pour réaliser des murs à partir d'un ou deux panneaux, mais ces panneaux sont lourds à
transporter et nécessitent une grande quantité de béton. En outre, lorsqu'on réalise un mur avec deux panneaux en béton, on remplit l'espace entre les panneaux avec une armature métallique ayant une forme en Z pour la tenue des panneaux, ce qui rend l'ensemble très encombrant.
On peut citer la demande de brevet français FR2909695 qui divulgue une structure composite pour la fabrication de murs, panneaux, ou dalles, comportant une armature porteuse formée d'éléments en bois et enrobée d'un produit liant composé de ciment ou de chaux mélangé à des particules de renfort en bois.
CA 03163004 2022- 6- 23 FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)
FABRICATION DE TELS PANNEAUX
Domaine technique L'invention concerne des panneaux destinés à la fabrication d'un mur, en particulier pour les murs de maisons.
État de la technique Actuellement, il existe différentes structures pour réaliser une construction, telle qu'une maison ou un bâtiment. De manière classique, on utilise des blocs creux préfabriqués en béton, ou des briques, assemblés avec du mortier au fur et à
mesure de la construction du mur. Mais ces murs doivent être réalisés sur site et ces méthodes sont longues à mettre en oeuvre.
On peut réaliser des panneaux préfabriqués en bois ou en métal, mais ils ne présentent pas les propriétés du béton.
On peut encore utiliser des panneaux préfabriqués en béton pour réaliser des murs à partir d'un ou deux panneaux, mais ces panneaux sont lourds à
transporter et nécessitent une grande quantité de béton. En outre, lorsqu'on réalise un mur avec deux panneaux en béton, on remplit l'espace entre les panneaux avec une armature métallique ayant une forme en Z pour la tenue des panneaux, ce qui rend l'ensemble très encombrant.
On peut citer la demande de brevet français FR2909695 qui divulgue une structure composite pour la fabrication de murs, panneaux, ou dalles, comportant une armature porteuse formée d'éléments en bois et enrobée d'un produit liant composé de ciment ou de chaux mélangé à des particules de renfort en bois.
CA 03163004 2022- 6- 23 FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)
2 Cependant, l'armature porteuse du panneau n'offre pas un renfort suffisant pour des constructions de plus de deux étages.
On peut également citer la demande de brevet français FR2950910 qui divulgue un panneau pour la réalisation d'une construction comportant deux montants parallèles enrobés dans un liant constitué de ciment et de bois déchiqueté. Le panneau comporte en outre deux rainures, situées respectivement sur deux faces opposées du panneau, pour loger des éléments d'assemblage destinés à être fixés aux montants. Mais un tel panneau est complexe à réaliser et nécessite d'utiliser au moins deux montants pour renforcer le panneau. Il n'offre pas non plus une résistance à la flexion suffisante au panneau.
Exposé de l'invention Un objet de l'invention consiste à pallier ces inconvénients, et plus particulièrement à fournir des moyens pour réaliser plus rapidement des murs dont le renfort est amélioré.
Un autre objet consiste à fournir des moyens pour réaliser un panneau destiné
à
réaliser un mur, qui puisse être préfabriqué et transportable depuis le lieu de préfabrication vers le lieu de montage où sont réalisés les murs.
Selon un aspect de l'invention, il est proposé un panneau destiné à la fabrication d'un mur, comportant une pièce monobloc réalisée en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois, au moins un orifice traversant étant formé au sein de la pièce monobloc, le panneau comportant au moins un élément de renfort résistant à la flexion et logé au sein dudit au moins un orifice traversant, et ledit au moins un élément de renfort étant formé d'une armature enrobée d'un produit durcissable comprenant un liant.
Les éléments de renfort munis d'une armature ont une meilleure résistance à la flexion. Ainsi, on fournit un panneau qui permet de réaliser plus rapidement un
On peut également citer la demande de brevet français FR2950910 qui divulgue un panneau pour la réalisation d'une construction comportant deux montants parallèles enrobés dans un liant constitué de ciment et de bois déchiqueté. Le panneau comporte en outre deux rainures, situées respectivement sur deux faces opposées du panneau, pour loger des éléments d'assemblage destinés à être fixés aux montants. Mais un tel panneau est complexe à réaliser et nécessite d'utiliser au moins deux montants pour renforcer le panneau. Il n'offre pas non plus une résistance à la flexion suffisante au panneau.
Exposé de l'invention Un objet de l'invention consiste à pallier ces inconvénients, et plus particulièrement à fournir des moyens pour réaliser plus rapidement des murs dont le renfort est amélioré.
Un autre objet consiste à fournir des moyens pour réaliser un panneau destiné
à
réaliser un mur, qui puisse être préfabriqué et transportable depuis le lieu de préfabrication vers le lieu de montage où sont réalisés les murs.
Selon un aspect de l'invention, il est proposé un panneau destiné à la fabrication d'un mur, comportant une pièce monobloc réalisée en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois, au moins un orifice traversant étant formé au sein de la pièce monobloc, le panneau comportant au moins un élément de renfort résistant à la flexion et logé au sein dudit au moins un orifice traversant, et ledit au moins un élément de renfort étant formé d'une armature enrobée d'un produit durcissable comprenant un liant.
Les éléments de renfort munis d'une armature ont une meilleure résistance à la flexion. Ainsi, on fournit un panneau qui permet de réaliser plus rapidement un
3 mur et qui est pourvu d'un renfort amélioré. Avantageusement, un tel panneau peut être facilement transportable, grâce aux éléments de renfort, et peut donc être préfabriqué puis transporté sur site pour fabriquer les murs de la maison ou du bâtiment à construire. En outre, avec un tel élément de renfort, on peut réaliser des panneaux de grande longueur, par exemple supérieur à huit mètres.
Une ouverture pour recevoir un ouvrant peut être formée au sein de la pièce monobloc, deux orifices traversants sont formés de part et d'autre de l'ouverture et deux éléments de renfort sont logés respectivement au sein des deux orifices traversants et fixés à la pièce monobloc.
Selon un autre aspect, il est proposé un panneau destiné à la fabrication d'un mur, comportant au moins un élément de renfort résistant à la flexion, ledit au moins un élément de renfort étant formé d'une armature enrobée d'un produit durcissable comprenant un liant et le panneau comprend au moins deux pièces monobloc réalisées chacune en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois et séparées entre elles par un logement au sein duquel ledit au moins un élément de renfort est logé et fixé auxdites au moins deux pièces monobloc.
Un tel panneau procure les mêmes avantages que le panneau comportant une pièce monobloc tel que défini ci-avant.
Une première pièce monobloc peut être munie d'un premier épaulement et une deuxième pièce monobloc munie d'un deuxième épaulement complémentaire au premier épaulement de sorte que les premier et deuxième épaulements forment le logement.
La première pièce monobloc peut être perpendiculaire à la deuxième pièce monobloc.
Une ouverture pour recevoir un ouvrant peut être formée au sein d'au moins une pièce monobloc, ledit au moins un élément de renfort est fixé à une première
Une ouverture pour recevoir un ouvrant peut être formée au sein de la pièce monobloc, deux orifices traversants sont formés de part et d'autre de l'ouverture et deux éléments de renfort sont logés respectivement au sein des deux orifices traversants et fixés à la pièce monobloc.
Selon un autre aspect, il est proposé un panneau destiné à la fabrication d'un mur, comportant au moins un élément de renfort résistant à la flexion, ledit au moins un élément de renfort étant formé d'une armature enrobée d'un produit durcissable comprenant un liant et le panneau comprend au moins deux pièces monobloc réalisées chacune en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois et séparées entre elles par un logement au sein duquel ledit au moins un élément de renfort est logé et fixé auxdites au moins deux pièces monobloc.
Un tel panneau procure les mêmes avantages que le panneau comportant une pièce monobloc tel que défini ci-avant.
Une première pièce monobloc peut être munie d'un premier épaulement et une deuxième pièce monobloc munie d'un deuxième épaulement complémentaire au premier épaulement de sorte que les premier et deuxième épaulements forment le logement.
La première pièce monobloc peut être perpendiculaire à la deuxième pièce monobloc.
Une ouverture pour recevoir un ouvrant peut être formée au sein d'au moins une pièce monobloc, ledit au moins un élément de renfort est fixé à une première
4 surface de ladite au moins une pièce monobloc et un élément de renfort additionnel est fixé sur une deuxième surface de ladite au moins une pièce monobloc opposée à la première surface.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d'un panneau comprenant une pièce monobloc, le procédé comportant un versement d'un béton liquide au sein duquel sont noyés des éléments en bois dans un moule muni d'au moins une réservation pour réaliser une pièce monobloc, un retrait de ladite au moins une réservation pour former au moins un orifice traversant au sein de la pièce monobloc, un placement d'une armature au sein dudit au moins un orifice traversant, et un versement d'un produit durcissable comprenant un liant au sein dudit au moins un orifice traversant pour enrober l'armature et la fixer à la pièce monobloc.
Un tel procédé améliore la liaison entre l'élément de renfort et la pièce monobloc.
La pièce monobloc obtenue comporte des surfaces de contact avec les éléments de renfort, qui présentent de nombreuses microcavités, c'est-à-dire des orifices borgnes, créées par les éléments de bois. Ainsi, lorsqu'on coule le produit durcissable au sein d'un orifice traversant de la pièce monobloc, le produit va remplir les nombreuses microcavités pour augmenter la surface de liaison entre l'élément de renfort et la pièce monobloc. On augmente d'autant plus la surface de liaison avec un orifice traversant débouchant au niveau de deux extrémités de la pièce monobloc.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d'un panneau comprenant au moins deux pièces monobloc, le procédé comportant une fourniture d'au moins deux pièces monoblocs réalisées chacune en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois et séparées entre elles par au moins un logement, un placement d'une armature au sein dudit au moins un logement, et un versement d'un produit durcissable comprenant un liant au sein dudit au moins un logement pour enrober l'armature et la fixer auxdites au moins deux pièces monobloc.
Un tel procédé procure les mêmes avantages que le procédé de fabrication d'un panneau comportant une pièce monobloc tel que défini ci-avant.
L'étape de fourniture peut comporter une disposition d'au moins une réservation au sein d'un moule, un versement, au sein du moule, du béton liquide au sein duquel sont noyés les éléments en bois et un retrait de ladite au moins une réservation pour former ledit au moins un logement.
Description des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation et de mise en oeuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels :
la figure 1, illustre schématiquement une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un panneau selon l'invention ;
la figure 2, illustre schématiquement une vue en perspective d'un autre mode de réalisation du panneau ;
la figure 3, illustre schématiquement une vue en perspective d'un autre mode de réalisation du panneau ;
la figure 4, illustre schématiquement une vue en perspective d'encore un autre mode de réalisation du panneau ;
la figure 5, illustre schématiquement une vue en perspective d'un autre mode de réalisation du panneau ;
la figure 6, illustre schématiquement une première étape d'un mode de mise en uvre d'un procédé de fabrication d'un panneau selon l'invention ;
la figure 7, illustre schématiquement une vue de dessus de la première étape du procédé ;
la figure 8, illustre schématiquement une deuxième étape du procédé de fabrication du panneau ;
la figure 9, illustre schématiquement une troisième étape du procédé de fabrication du panneau ;
la figure 10, illustre schématiquement une illustre schématiquement une vue de dessus de la troisième étape du procédé ;
la figure 11, illustre schématiquement une étape initiale d'un autre mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un panneau selon l'invention ;
la figure 12, illustre schématiquement une première étape du procédé de fabrication du panneau ;
la figure 13, illustre schématiquement une deuxième étape du procédé de fabrication du panneau ;
la figure 14, illustre schématiquement une troisième étape du procédé de fabrication du panneau ;
la figure 15, illustre schématiquement une quatrième étape du procédé de fabrication du panneau ;
la figure 16, illustre schématiquement une vue en perspective d'un autre mode de réalisation du panneau ; et la figure 17, illustre schématiquement une vue en coupe d'une surface du panneau.
Description détaillée Sur les figures 1 à 5, on a représenté un panneau 1 destiné à la fabrication d'un mur. En particulier les figures 1 à 4 illustrent un panneau 1 destiné à
fabriquer un mur de façade, c'est-à-dire que le panneau 1 a une forme globalement parallélépipédique. La figure 5 illustre un panneau 1 destiné à fabriquer un mur d'angle, c'est-à-dire que le panneau 1 comporte deux pièces perpendiculaires entre elles, mais un autre angle est possible. De manière générale, le panneau est particulièrement adapté pour réaliser un mur d'une maison à un ou plusieurs étages. Le panneau 1 est destiné à être placé verticalement par rapport au sol.
De façon générale, le panneau 1 comporte au moins une pièce monobloc 2 à 4.
Plus particulièrement les pièces monobloc 2 à 4 sont chacune réalisées dans un matériau comprenant du béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois.
Un tel matériau est également appelé béton-bois. Le béton est un mélange de différents éléments, tels que du gravier, du sable, un liant et de l'eau. Le liant peut être un ciment ou de la chaux. Les éléments en bois sont des plaquettes de bois ayant une longueur comprise entre 10 et 100 mm, de préférence entre 20 et 60 mm. Ces plaquettes de bois ont une épaisseur comprise entre 1 mm et 5 mm.
Lorsqu'on utilise des plaquettes de bois ayant une longueur entre 20 et 60 mm, on obtient des microcavités en surface de la pièce monobloc 2 à 4, du fait que le béton enrobe les plaquettes de bois. Plus particulièrement, on obtient une distribution des cavités en surface représentant entre 30% et 50% de la surface totale de la pièce monobloc 2 à 4. En outre, on obtient une rugosité comprise entre 6 et 15 mm. La rugosité correspond à la hauteur maximum entre un sommet et un creux de la surface. On a représenté à la figure 17, une vue en coupe d'une surface de la pièce monobloc 2 à 4 et une hauteur maximum D1 entre un sommet et un creux de la surface. On note que le béton brut coffré, c'est-à-dire les éléments de construction réalisés en béton brut avec un coffrage, ont une rugosité
comprise entre 0,3 et 3 mm et une distribution des cavités en surface inférieure à
30% de la surface totale de l'élément de construction. Ainsi, grâce au matériau béton-bois utilisant des plaquettes de longueur comprise entre 20 et 60 mm, on crée plus de microcavités et des microcavités qui sont plus profondes qu'un béton brut. Une pièce monobloc 2 à 4 réalisée avec un tel matériau béton-bois procure des microcavités importantes, en nombre et en profondeur, permettant à un produit durcissable de s'introduire dans ces microcavités. Ainsi on obtient une liaison forte entre le produit durcissable et la pièce monobloc en béton-bois 2 à 4.
En outre, on peut utiliser un rapport massique de plaquettes de bois compris entre 30% et 70% de la masse totale de la pièce monobloc 2 à 4.
La masse volumique du béton-bois obtenue est comprise entre 600 et 1000 kg/m3, en faisant varier la composition du matériau, de préférence elle est égale à
kg/ m3. On obtient ainsi un matériau plus léger que le béton brut, c'est-à-dire un béton qui ne comporte pas d'éléments en bois et dont la masse volumique est d'environ 2300kg/ m3. En outre, le panneau 1 comporte au moins un logement 5 à 9 destiné à recevoir un élément de renfort 10 à 12 résistant à la flexion.
Un élément de renfort 10 à 12 est une structure allongée configurée pour conférer une résistance à la flexion au panneau 1. Plus particulièrement, chaque élément de renfort 10 à 12 est formé d'une armature 13 enrobée d'un produit durcissable 14 comprenant un liant. L'armature 13 a également une forme allongée.
L'armature 13 comprend un ou plusieurs éléments allongés. Chaque élément allongé peut être une tige ou une barre. Par exemple, on a représenté sur les figures une armature 13 comprenant quatre tiges. Les éléments allongés peuvent être en fibre de verre ou en carbone, et sont préférentiellement en métal. Le produit durcissable 14 est de préférence un béton. Un tel élément de renfort améliore la résistance à la flexion du panneau 1.
Généralement, un élément de renfort 10 à 12 s'étend le long d'un axe vertical du panneau 1. En particulier, la longueur d'un élément de renfort 10 qui s'étend le long de l'axe vertical est supérieure à sa hauteur et sa largeur. Plus particulièrement, en comparaison avec un élément en bois ou en béton ayant une même section que celle de l'élément de renfort 10 à 12, l'élément de renfort 10 à
12 procure une meilleure résistance à la flexion.
Les pièces monobloc 2 à 4 en béton-bois permettent de réaliser différentes opérations de finition, comme réaliser un enduit (qui est difficile à faire sur du béton brut coulé), et de fixer directement des moyens de maintien des panneaux sur chantier, comme par exemple des plaques en métal qui peuvent être facilement vissées directement sur le béton-bois. En effet, le béton-bois permet de visser et fixer directement sur celui-ci, sans perçage préalable, ni chevilles, pour gagner du temps.
On a représenté sur les figures 1 à 5, plusieurs modes de réalisation d'un panneau 1.
g Sur les figures 1 et 2, on a représenté un mode de réalisation du panneau 1, dans lequel ledit au moins un logement 5 à 9 est un orifice traversant 5 à 7 formé
au sein de la pièce monobloc 2. On entend par orifice traversant, un orifice dont la paroi s'étend le long du corps de la pièce. A la différence d'une rainure, un tel orifice traversant débouche uniquement sur deux surfaces de la pièce. Sur la figure 1, un élément de renfort 10 est logé au sein de l'orifice traversant 5.
Sur la figure 2, le panneau comporte trois orifices traversant 5 à 7 dans lesquels sont logés respectivement trois éléments de renfort 10 à 12. Un tel panneau 1 permet d'enrober les éléments de renfort 10 à 12 sur quatre faces avec du béton-bois.
Sur les figures 3 et 4, on a représenté un autre mode de réalisation du panneau 1, dans lequel au moins deux pièces monobloc 2 à 4 sont séparées entre elles par un logement 8, 9 au sein duquel un élément de renfort 10, 11 est logé et fixé
aux deux pièces monoblocs 2 à 4. Sur la figure 3, le panneau 1 comporte un logement 8 au sein duquel est logé un élément de renfort 10. En particulier, l'élément de renfort 10 présente deux extrémités opposées reliées respectivement aux deux pièces monoblocs 2, 3. Ainsi l'élément de renfort 10 comporte deux surfaces opposées qui relient les deux extrémités opposées de l'élément de renfort 10.
Ces deux surfaces opposées sont visibles, à la différence du mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2.
En outre, au moins une ouverture 15, 16 peut être formée au sein d'une pièce monobloc 2 à 4. Les ouvertures 15, 16 sont destinées à recevoir un ouvrant, telle qu'une fenêtre ou une porte. Ainsi, on peut fournir des panneaux 1 préfabriqués équipés d'encadrements pour les ouvrants.
Sur la figure 2, le panneau 1 comporte une première ouverture 15, conformée pour recevoir une fenêtre, et une deuxième ouverture 16, conformée pour recevoir une porte. Préférentiellement, deux logements 5 à 9 sont situés de part et d'autre d'une ouverture 15, 16 et deux éléments de renfort 10, 11 sont logés respectivement au sein des deux logements 5 à 9. Ainsi on fournit un panneau 1 adapté aux normes antisismiques. Sur la figure 2, deux éléments de renfort 10, 11 sont situés de part et d'autre de la première ouverture 15. Sur la figure 4, un premier élément de renfort 10 est fixé à une première surface 20 d'une première pièce monobloc 3 et un élément de renfort additionnel 11 est fixé sur une deuxième surface 21 de la première pièce monobloc 2. La deuxième surface 21 est opposée à la première surface 20 de la première pièce monobloc 3.
Sur la figure 5, on a représenté un panneau 1 particulièrement adapté à la fabrication d'un mur d'angle. Le panneau 1 comporte deux pièces monoblocs 2, 3. Une première pièce monobloc 2 est munie d'un premier épaulement 17 et la deuxième pièce monobloc 3 est munie d'un deuxième épaulement 18 complémentaire au premier épaulement 17 de sorte que les premier et deuxième épaulements 17, 18 forment un logement 8 destiné à recevoir un élément de renfort 10 à 12. Préférentiellement, la première pièce monobloc 2 est perpendiculaire à la deuxième pièce monobloc 3.
Sur la figure 16, on a représenté un autre mode de réalisation d'un panneau 1 particulièrement adapté à la fabrication d'un mur de façade. Le panneau 1 comporte deux pièces monoblocs 2, 3. Une première pièce monobloc 2 est munie d'un premier épaulement 17 et la deuxième pièce monobloc 3 est munie d'un deuxième épaulement 18 complémentaire au premier épaulement 17 de sorte que les premier et deuxième épaulements 17, 18 forment un logement 8 destiné à
recevoir un élément de renfort 10 à 12. Dans ce mode de réalisation, les première et deuxième pièces monobloc 2, 3 s'étendent dans un même plan.
De tels panneaux 1 renforcés par les éléments de renfort 10 à 12 sont résistants et peuvent être transportés facilement. Ils peuvent donc être préfabriqués en usine, sans nécessairement les réaliser sur le site de construction de la maison ou du bâtiment. On maîtrise d'autant mieux la fabrication des panneaux en usine.
Avantageusement, les armatures 13 ont des parties en saillie du produit durcissable 14, c'est-à-dire des parties libres, pour fournir des éléments de levage du panneau 1. Avantageusement, ces parties en saillie peuvent être utilisées sur le site de construction pour relier les panneaux entre eux. Une partie libre d'une armature 13 pourra être liée à une autre partie libre d'un autre panneau ou d'un plancher.
Dans encore un autre mode de réalisation, la réservation disposée dans le moule permet de définir une rainure dans la pièce monobloc. Après versement du produit durcissable, ce dernier forme une pièce dont une face est visible et accessible.
Préférentiellement, la face visible est dans le même plan que la face de la pièce monobloc.
Pour réaliser les panneaux, définis ci-avant, on réalise au moins une pièce monobloc 2 à 4 en béton-bois, on place une armature 13 dans un logement 5 à 9, puis on coule le produit durcissable 14, au sein du logement 5 à 9, autour de l'armature 13 et en contact avec au moins une surface de la pièce monobloc 2 à
4. Le fait de couler le produit durcissable 14 au sein des logements 5 à 9 prévus, assure une liaison renforcée entre le produit durcissable 14 et le béton-bois par rapport à une liaison béton-béton. Un tel procédé permet d'augmenter la tenue mécanique de l'élément de renfort 10 à 12 avec la pièce monobloc 2 à 4. La liaison ente l'élément de renfort 10 à 12 et la pièce monobloc 2 à 4 est en outre renforcée grâce aux microcavités créées en surface de la pièce monobloc 2 à 4, et au versement du produit durcissable 14 liquide qui s'introduit au sein de ces microcavités. Après durcissement du produit durcissable 14, on obtient une liaison forte résistante au cisaillement.
Sur les figures 6 à 10, on a représenté les étapes d'un premier mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un panneau 1 comprenant une pièce monobloc 2, tel qu'illustré aux figures 1 et 2. Le procédé comporte une première étape Si dans laquelle on verse le béton liquide au sein duquel sont noyés les éléments de bois dans un moule 30 muni d'au moins une réservation 31, 32, comme illustrée aux figure 6 et 7. Par exemple, on peut placer un socle 33 au fond du moule 30 sur lequel sont positionnées les réservations 31, 32. Après durcissement du béton liquide, on obtient la pièce monobloc 2, comme illustré
à
la figure 8. Puis, lors d'une deuxième étape, illustrée à la figure 8, on retire chaque réservation 31, 32 afin de former au moins un orifice traversant 5 à 7 au sein de la pièce monobloc 2. Puis, lors d'une troisième étape, illustrée aux figures 9 et 10, on place une armature 13 au sein de chaque orifice traversant formé 5 à 7, comme illustré sur les figures 9 et 10. Par exemple, on peut faire traverser l'armature 13 du socle 33 afin d'obtenir une armature 13 ayant une partie en saillie du produit durcissable 14. Les parties en saillie de l'armature 13 permettent de faciliter le chaînage de deux panneaux 1 adjacents. Par exemple on utilise un autre béton liquide pour relier les parties saillantes des armatures 13 entre elles. Puis, on verse S2 le produit durcissable 14 comprenant un liant au sein de chaque orifice traversant 5 à 7 pour enrober l'armature 13 et la fixer à la pièce monobloc 2, comme illustré aux figures 9 et 10.
Sur les figures 11 à 15, on a représenté les étapes d'un deuxième mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un panneau 1. Selon ce deuxième mode de mise en oeuvre, on fabrique un panneau 1 comprenant au moins deux pièces monobloc 2 à 4, tel qu'illustré aux figures 3 et 4. Le procédé comporte une première étape de fourniture Ti d'au moins deux pièces monobloc 2 à 4 réalisées chacune en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois et séparées entre elles par au moins un logement 8, 9, comme illustré à la figure 12. En variante, l'étape de fourniture Ti comporte une étape initiale, illustrée à la figure 11, dans laquelle on dispose au moins une réservation 31, 32 au sein d'un moule 30, comme illustré à la figure 11, puis on réalise un versement Si, au sein du moule 30, du béton liquide au sein duquel sont noyés les éléments de bois.
Puis un retrait des réservations 31, 32 est réalisé pour former les logements 8, 9.
Après l'étape Ti de fourniture, on place, lors d'une deuxième étape T2 illustrée à
la figure 13, une armature 13 au sein de chaque logement 8, 9.
Préférentiellement, les armatures 13 reposent sur des supports 34 pour centrer les armatures 13 au sein des logements 8, 9. Puis, lors d'une troisième étape illustrée à la figure 14, on verse S2 un produit durcissable comprenant un liant au sein de chaque logement 8, 9 pour enrober chaque armature 13 et la fixer à deux pièces monoblocs 2 à 4 voisines. On entend par deux pièces monoblocs 2 à 4 voisines, deux pièces monoblocs séparées par un logement 8, 9. Puis, lors d'une quatrième étape illustrée à la figure 15, on retire le moule 30 pour obtenir le panneau 1. Les supports 34 peuvent être retirés ou laissés au sein des logements 8, 9.
Le panneau 1, illustré à la figure 5, peut être préfabriqué en usine, ou réalisé sur site. Avantageusement, on maintient les pièces monoblocs 2, 3 entre elles par des plaques en métal vissées dans le béton-bois, avant de verser S2 le produit durcissable 14. Les plaques en métal permettent de limiter les efforts générés par le produit durcissable 14 sur les pièces monoblocs 2 à 4.
La pièce monobloc 2 à 4 obtenue comporte des surfaces de contact avec les éléments de renfort, qui présentent de nombreuses microcavités, c'est-à-dire des orifices borgnes, créées par les éléments de bois. En effet, le béton enrobe les éléments en bois, ce qui crée les microcavités en surface de la pièce monobloc à 4. Ainsi, lorsqu'on coule le produit durcissable 14 au sein d'un logement 5 à 9 prévu dans la pièce monobloc 2 à 4, le produit 14 va remplir les nombreuses microcavités pour augmenter la surface de liaison entre l'élément de renfort 10 à
12 et la pièce monobloc 2 à 4. On augmente d'autant plus la surface de liaison avec un orifice traversant débouchant au niveau de deux extrémités de la pièce monobloc 2 à 4. On obtient ainsi une liaison forte entre le produit durcissable 14 et le béton-bois, ce qui offre une grande adhérence de l'élément de renfort 10 à
12 à la pièce monobloc 2 à 4.
Ainsi, on fournit un panneau qui permet de réaliser plus rapidement un mur adapté
aux normes antisismiques, car il incorpore des éléments de renfort ayant une résistance à la flexion renforcée. En outre, un tel panneau est simple à
réaliser.
Avantageusement, le panneau est résistant et plus léger qu'un panneau réalisé
en béton brut. Un tel panneau peut être préfabriqué puis transporté sur site pour réaliser les murs de la maison ou du bâtiment à construire.
Dans un mode de réalisation particulier, le béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois possède une composition chimique qui est différente de la composition chimique du produit durcissable comprenant un liant. Cette différence de composition chimique est avantageusement choisie pour procurer une différence dans les performances mécaniques et notamment le module de Young.
Dans un mode de réalisation particulier, le module de Young du produit durcissable comprenant un liant est supérieur à celui du béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois et préférentiellement au moins supérieur de 10%. En d'autres termes, l'élément de renfort 10-12 possède des propriétés mécaniques différentes de la pièce formée en béton-bois indépendamment de l'utilisation d'un ou de plusieurs éléments d'armature 13.
La zone en produit durcissable comprenant un liant s'étend d'une extrémité à
l'autre du panneau avec une dimension latérale, c'est-à-dire perpendiculaire à
l'axe longitudinal de l'élément de renfort sur au moins 1cm, de préférence sur au moins 5cm.
Le produit durcissable comprenant un liant est, préférentiellement, un produit qui comporte une teneur volumique en éléments en bois qui est inférieure à la teneur volumique des éléments en bois du béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois. Il est avantageux que la teneur en éléments en bois dans le produit durcissable soit inférieure ou égale à 90% de la teneur en élément en bois dans le béton-bois, préférentiellement inférieure ou égale à 80% et encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 50%. Le volume en éléments en bois est réduit ce qui permet d'améliorer la tenue mécanique entre l'armature et le produit durcissable en comparaison de la tenue mécanique entre l'armature et le béton-bois dans une configuration équivalente.
Lorsque le produit durcissable est introduit dans la pièce monobloc, il s'insère dans les microcavités ce qui procure la tenue mécanique entre la pièce monobloc et la pièce formée par le matériau durcissable qui a durci. Il est avantageux que, lors de son durcissement, le matériau durcissable soit moins poreux que le matériau formant la pièce monobloc ce qui facilite la formation d'une interface procurant une tenue mécanique élevée.
De manière préférentielle, le produit durcissable comprenant un liant est dépourvu d'élément en bois et plus préférentiellement un béton dépourvu d'élément en bois.
L'armature 13 est noyée dans du produit durcissable dépourvu d'élément en bois pour assurer une bonne cohésion mécanique et le produit durcissable dépourvu d'élément en bois s'ancre sur les parois latérales de la pièce en béton-bois où une réservation a été faite.
Dans un mode de réalisation particulier, la teneur volumique en élément en bois est décroissante depuis la pièce monobloc 2 jusqu'à la zone immédiatement autour des éléments de renfort. De manière privilégiée, la teneur volumique décroissante en éléments en bois est configurée pour que l'élément de renfort soit uniquement en contact avec du produit durcissable, de préférence du béton, c'est-à-dire que l'élément de renfort soit dépourvu de contact avec un élément en bois.
Lorsque plusieurs armatures 13 sont installées au sein de la pièce monobloc, il est préférable que le matériau disposé entre les armatures 13 soit dépourvu d'élément en bois et préférentiellement un béton dépourvu d'élément en bois.
Dans un autre mode de réalisation particulier qui peut être combiné avec les modes de réalisation précédents, le produit durcissable comprenant un liant est un produit qui contient des éléments en bois dont la taille moyenne est inférieure à la taille moyenne des éléments en bois contenus dans le béton bois. En utilisant des éléments en bois plus petits, les cavités formées dans le béton-bois sont plus petites ce qui améliore les performances mécaniques du produit durcissable. De manière avantageuse, la taille moyenne des éléments en bois dans le produit durcissable est inférieure à 70% de la taille moyenne des éléments en bois contenus dans le béton bois, plus préférentiellement au moins inférieure à 50%
de la taille moyenne des éléments en bois contenus dans le béton bois.
Dans un mode de réalisation privilégié, l'élément de renfort 10 à 12 est une tige ou une barre en matériau métallique, par exemple en acier.
Dans un mode de réalisation avantageux, une ou plusieurs vis sont vissées dans les parois de la pièce monobloc après retrait de la réservation et avant versement du produit durcissable. Le produit durcissable est versé et les vis sont noyées dans le produit durcissable ce qui permet d'améliorer la tenue mécanique entre la pièce en béton-bois et la pièce de renfort 12. De manière préférentielle, les vis sont vissées directement dans le béton-bois, c'est-à-dire sans réalisation de trou préalable et sans ajout d'une cheville.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d'un panneau comprenant une pièce monobloc, le procédé comportant un versement d'un béton liquide au sein duquel sont noyés des éléments en bois dans un moule muni d'au moins une réservation pour réaliser une pièce monobloc, un retrait de ladite au moins une réservation pour former au moins un orifice traversant au sein de la pièce monobloc, un placement d'une armature au sein dudit au moins un orifice traversant, et un versement d'un produit durcissable comprenant un liant au sein dudit au moins un orifice traversant pour enrober l'armature et la fixer à la pièce monobloc.
Un tel procédé améliore la liaison entre l'élément de renfort et la pièce monobloc.
La pièce monobloc obtenue comporte des surfaces de contact avec les éléments de renfort, qui présentent de nombreuses microcavités, c'est-à-dire des orifices borgnes, créées par les éléments de bois. Ainsi, lorsqu'on coule le produit durcissable au sein d'un orifice traversant de la pièce monobloc, le produit va remplir les nombreuses microcavités pour augmenter la surface de liaison entre l'élément de renfort et la pièce monobloc. On augmente d'autant plus la surface de liaison avec un orifice traversant débouchant au niveau de deux extrémités de la pièce monobloc.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d'un panneau comprenant au moins deux pièces monobloc, le procédé comportant une fourniture d'au moins deux pièces monoblocs réalisées chacune en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois et séparées entre elles par au moins un logement, un placement d'une armature au sein dudit au moins un logement, et un versement d'un produit durcissable comprenant un liant au sein dudit au moins un logement pour enrober l'armature et la fixer auxdites au moins deux pièces monobloc.
Un tel procédé procure les mêmes avantages que le procédé de fabrication d'un panneau comportant une pièce monobloc tel que défini ci-avant.
L'étape de fourniture peut comporter une disposition d'au moins une réservation au sein d'un moule, un versement, au sein du moule, du béton liquide au sein duquel sont noyés les éléments en bois et un retrait de ladite au moins une réservation pour former ledit au moins un logement.
Description des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation et de mise en oeuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels :
la figure 1, illustre schématiquement une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un panneau selon l'invention ;
la figure 2, illustre schématiquement une vue en perspective d'un autre mode de réalisation du panneau ;
la figure 3, illustre schématiquement une vue en perspective d'un autre mode de réalisation du panneau ;
la figure 4, illustre schématiquement une vue en perspective d'encore un autre mode de réalisation du panneau ;
la figure 5, illustre schématiquement une vue en perspective d'un autre mode de réalisation du panneau ;
la figure 6, illustre schématiquement une première étape d'un mode de mise en uvre d'un procédé de fabrication d'un panneau selon l'invention ;
la figure 7, illustre schématiquement une vue de dessus de la première étape du procédé ;
la figure 8, illustre schématiquement une deuxième étape du procédé de fabrication du panneau ;
la figure 9, illustre schématiquement une troisième étape du procédé de fabrication du panneau ;
la figure 10, illustre schématiquement une illustre schématiquement une vue de dessus de la troisième étape du procédé ;
la figure 11, illustre schématiquement une étape initiale d'un autre mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un panneau selon l'invention ;
la figure 12, illustre schématiquement une première étape du procédé de fabrication du panneau ;
la figure 13, illustre schématiquement une deuxième étape du procédé de fabrication du panneau ;
la figure 14, illustre schématiquement une troisième étape du procédé de fabrication du panneau ;
la figure 15, illustre schématiquement une quatrième étape du procédé de fabrication du panneau ;
la figure 16, illustre schématiquement une vue en perspective d'un autre mode de réalisation du panneau ; et la figure 17, illustre schématiquement une vue en coupe d'une surface du panneau.
Description détaillée Sur les figures 1 à 5, on a représenté un panneau 1 destiné à la fabrication d'un mur. En particulier les figures 1 à 4 illustrent un panneau 1 destiné à
fabriquer un mur de façade, c'est-à-dire que le panneau 1 a une forme globalement parallélépipédique. La figure 5 illustre un panneau 1 destiné à fabriquer un mur d'angle, c'est-à-dire que le panneau 1 comporte deux pièces perpendiculaires entre elles, mais un autre angle est possible. De manière générale, le panneau est particulièrement adapté pour réaliser un mur d'une maison à un ou plusieurs étages. Le panneau 1 est destiné à être placé verticalement par rapport au sol.
De façon générale, le panneau 1 comporte au moins une pièce monobloc 2 à 4.
Plus particulièrement les pièces monobloc 2 à 4 sont chacune réalisées dans un matériau comprenant du béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois.
Un tel matériau est également appelé béton-bois. Le béton est un mélange de différents éléments, tels que du gravier, du sable, un liant et de l'eau. Le liant peut être un ciment ou de la chaux. Les éléments en bois sont des plaquettes de bois ayant une longueur comprise entre 10 et 100 mm, de préférence entre 20 et 60 mm. Ces plaquettes de bois ont une épaisseur comprise entre 1 mm et 5 mm.
Lorsqu'on utilise des plaquettes de bois ayant une longueur entre 20 et 60 mm, on obtient des microcavités en surface de la pièce monobloc 2 à 4, du fait que le béton enrobe les plaquettes de bois. Plus particulièrement, on obtient une distribution des cavités en surface représentant entre 30% et 50% de la surface totale de la pièce monobloc 2 à 4. En outre, on obtient une rugosité comprise entre 6 et 15 mm. La rugosité correspond à la hauteur maximum entre un sommet et un creux de la surface. On a représenté à la figure 17, une vue en coupe d'une surface de la pièce monobloc 2 à 4 et une hauteur maximum D1 entre un sommet et un creux de la surface. On note que le béton brut coffré, c'est-à-dire les éléments de construction réalisés en béton brut avec un coffrage, ont une rugosité
comprise entre 0,3 et 3 mm et une distribution des cavités en surface inférieure à
30% de la surface totale de l'élément de construction. Ainsi, grâce au matériau béton-bois utilisant des plaquettes de longueur comprise entre 20 et 60 mm, on crée plus de microcavités et des microcavités qui sont plus profondes qu'un béton brut. Une pièce monobloc 2 à 4 réalisée avec un tel matériau béton-bois procure des microcavités importantes, en nombre et en profondeur, permettant à un produit durcissable de s'introduire dans ces microcavités. Ainsi on obtient une liaison forte entre le produit durcissable et la pièce monobloc en béton-bois 2 à 4.
En outre, on peut utiliser un rapport massique de plaquettes de bois compris entre 30% et 70% de la masse totale de la pièce monobloc 2 à 4.
La masse volumique du béton-bois obtenue est comprise entre 600 et 1000 kg/m3, en faisant varier la composition du matériau, de préférence elle est égale à
kg/ m3. On obtient ainsi un matériau plus léger que le béton brut, c'est-à-dire un béton qui ne comporte pas d'éléments en bois et dont la masse volumique est d'environ 2300kg/ m3. En outre, le panneau 1 comporte au moins un logement 5 à 9 destiné à recevoir un élément de renfort 10 à 12 résistant à la flexion.
Un élément de renfort 10 à 12 est une structure allongée configurée pour conférer une résistance à la flexion au panneau 1. Plus particulièrement, chaque élément de renfort 10 à 12 est formé d'une armature 13 enrobée d'un produit durcissable 14 comprenant un liant. L'armature 13 a également une forme allongée.
L'armature 13 comprend un ou plusieurs éléments allongés. Chaque élément allongé peut être une tige ou une barre. Par exemple, on a représenté sur les figures une armature 13 comprenant quatre tiges. Les éléments allongés peuvent être en fibre de verre ou en carbone, et sont préférentiellement en métal. Le produit durcissable 14 est de préférence un béton. Un tel élément de renfort améliore la résistance à la flexion du panneau 1.
Généralement, un élément de renfort 10 à 12 s'étend le long d'un axe vertical du panneau 1. En particulier, la longueur d'un élément de renfort 10 qui s'étend le long de l'axe vertical est supérieure à sa hauteur et sa largeur. Plus particulièrement, en comparaison avec un élément en bois ou en béton ayant une même section que celle de l'élément de renfort 10 à 12, l'élément de renfort 10 à
12 procure une meilleure résistance à la flexion.
Les pièces monobloc 2 à 4 en béton-bois permettent de réaliser différentes opérations de finition, comme réaliser un enduit (qui est difficile à faire sur du béton brut coulé), et de fixer directement des moyens de maintien des panneaux sur chantier, comme par exemple des plaques en métal qui peuvent être facilement vissées directement sur le béton-bois. En effet, le béton-bois permet de visser et fixer directement sur celui-ci, sans perçage préalable, ni chevilles, pour gagner du temps.
On a représenté sur les figures 1 à 5, plusieurs modes de réalisation d'un panneau 1.
g Sur les figures 1 et 2, on a représenté un mode de réalisation du panneau 1, dans lequel ledit au moins un logement 5 à 9 est un orifice traversant 5 à 7 formé
au sein de la pièce monobloc 2. On entend par orifice traversant, un orifice dont la paroi s'étend le long du corps de la pièce. A la différence d'une rainure, un tel orifice traversant débouche uniquement sur deux surfaces de la pièce. Sur la figure 1, un élément de renfort 10 est logé au sein de l'orifice traversant 5.
Sur la figure 2, le panneau comporte trois orifices traversant 5 à 7 dans lesquels sont logés respectivement trois éléments de renfort 10 à 12. Un tel panneau 1 permet d'enrober les éléments de renfort 10 à 12 sur quatre faces avec du béton-bois.
Sur les figures 3 et 4, on a représenté un autre mode de réalisation du panneau 1, dans lequel au moins deux pièces monobloc 2 à 4 sont séparées entre elles par un logement 8, 9 au sein duquel un élément de renfort 10, 11 est logé et fixé
aux deux pièces monoblocs 2 à 4. Sur la figure 3, le panneau 1 comporte un logement 8 au sein duquel est logé un élément de renfort 10. En particulier, l'élément de renfort 10 présente deux extrémités opposées reliées respectivement aux deux pièces monoblocs 2, 3. Ainsi l'élément de renfort 10 comporte deux surfaces opposées qui relient les deux extrémités opposées de l'élément de renfort 10.
Ces deux surfaces opposées sont visibles, à la différence du mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2.
En outre, au moins une ouverture 15, 16 peut être formée au sein d'une pièce monobloc 2 à 4. Les ouvertures 15, 16 sont destinées à recevoir un ouvrant, telle qu'une fenêtre ou une porte. Ainsi, on peut fournir des panneaux 1 préfabriqués équipés d'encadrements pour les ouvrants.
Sur la figure 2, le panneau 1 comporte une première ouverture 15, conformée pour recevoir une fenêtre, et une deuxième ouverture 16, conformée pour recevoir une porte. Préférentiellement, deux logements 5 à 9 sont situés de part et d'autre d'une ouverture 15, 16 et deux éléments de renfort 10, 11 sont logés respectivement au sein des deux logements 5 à 9. Ainsi on fournit un panneau 1 adapté aux normes antisismiques. Sur la figure 2, deux éléments de renfort 10, 11 sont situés de part et d'autre de la première ouverture 15. Sur la figure 4, un premier élément de renfort 10 est fixé à une première surface 20 d'une première pièce monobloc 3 et un élément de renfort additionnel 11 est fixé sur une deuxième surface 21 de la première pièce monobloc 2. La deuxième surface 21 est opposée à la première surface 20 de la première pièce monobloc 3.
Sur la figure 5, on a représenté un panneau 1 particulièrement adapté à la fabrication d'un mur d'angle. Le panneau 1 comporte deux pièces monoblocs 2, 3. Une première pièce monobloc 2 est munie d'un premier épaulement 17 et la deuxième pièce monobloc 3 est munie d'un deuxième épaulement 18 complémentaire au premier épaulement 17 de sorte que les premier et deuxième épaulements 17, 18 forment un logement 8 destiné à recevoir un élément de renfort 10 à 12. Préférentiellement, la première pièce monobloc 2 est perpendiculaire à la deuxième pièce monobloc 3.
Sur la figure 16, on a représenté un autre mode de réalisation d'un panneau 1 particulièrement adapté à la fabrication d'un mur de façade. Le panneau 1 comporte deux pièces monoblocs 2, 3. Une première pièce monobloc 2 est munie d'un premier épaulement 17 et la deuxième pièce monobloc 3 est munie d'un deuxième épaulement 18 complémentaire au premier épaulement 17 de sorte que les premier et deuxième épaulements 17, 18 forment un logement 8 destiné à
recevoir un élément de renfort 10 à 12. Dans ce mode de réalisation, les première et deuxième pièces monobloc 2, 3 s'étendent dans un même plan.
De tels panneaux 1 renforcés par les éléments de renfort 10 à 12 sont résistants et peuvent être transportés facilement. Ils peuvent donc être préfabriqués en usine, sans nécessairement les réaliser sur le site de construction de la maison ou du bâtiment. On maîtrise d'autant mieux la fabrication des panneaux en usine.
Avantageusement, les armatures 13 ont des parties en saillie du produit durcissable 14, c'est-à-dire des parties libres, pour fournir des éléments de levage du panneau 1. Avantageusement, ces parties en saillie peuvent être utilisées sur le site de construction pour relier les panneaux entre eux. Une partie libre d'une armature 13 pourra être liée à une autre partie libre d'un autre panneau ou d'un plancher.
Dans encore un autre mode de réalisation, la réservation disposée dans le moule permet de définir une rainure dans la pièce monobloc. Après versement du produit durcissable, ce dernier forme une pièce dont une face est visible et accessible.
Préférentiellement, la face visible est dans le même plan que la face de la pièce monobloc.
Pour réaliser les panneaux, définis ci-avant, on réalise au moins une pièce monobloc 2 à 4 en béton-bois, on place une armature 13 dans un logement 5 à 9, puis on coule le produit durcissable 14, au sein du logement 5 à 9, autour de l'armature 13 et en contact avec au moins une surface de la pièce monobloc 2 à
4. Le fait de couler le produit durcissable 14 au sein des logements 5 à 9 prévus, assure une liaison renforcée entre le produit durcissable 14 et le béton-bois par rapport à une liaison béton-béton. Un tel procédé permet d'augmenter la tenue mécanique de l'élément de renfort 10 à 12 avec la pièce monobloc 2 à 4. La liaison ente l'élément de renfort 10 à 12 et la pièce monobloc 2 à 4 est en outre renforcée grâce aux microcavités créées en surface de la pièce monobloc 2 à 4, et au versement du produit durcissable 14 liquide qui s'introduit au sein de ces microcavités. Après durcissement du produit durcissable 14, on obtient une liaison forte résistante au cisaillement.
Sur les figures 6 à 10, on a représenté les étapes d'un premier mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un panneau 1 comprenant une pièce monobloc 2, tel qu'illustré aux figures 1 et 2. Le procédé comporte une première étape Si dans laquelle on verse le béton liquide au sein duquel sont noyés les éléments de bois dans un moule 30 muni d'au moins une réservation 31, 32, comme illustrée aux figure 6 et 7. Par exemple, on peut placer un socle 33 au fond du moule 30 sur lequel sont positionnées les réservations 31, 32. Après durcissement du béton liquide, on obtient la pièce monobloc 2, comme illustré
à
la figure 8. Puis, lors d'une deuxième étape, illustrée à la figure 8, on retire chaque réservation 31, 32 afin de former au moins un orifice traversant 5 à 7 au sein de la pièce monobloc 2. Puis, lors d'une troisième étape, illustrée aux figures 9 et 10, on place une armature 13 au sein de chaque orifice traversant formé 5 à 7, comme illustré sur les figures 9 et 10. Par exemple, on peut faire traverser l'armature 13 du socle 33 afin d'obtenir une armature 13 ayant une partie en saillie du produit durcissable 14. Les parties en saillie de l'armature 13 permettent de faciliter le chaînage de deux panneaux 1 adjacents. Par exemple on utilise un autre béton liquide pour relier les parties saillantes des armatures 13 entre elles. Puis, on verse S2 le produit durcissable 14 comprenant un liant au sein de chaque orifice traversant 5 à 7 pour enrober l'armature 13 et la fixer à la pièce monobloc 2, comme illustré aux figures 9 et 10.
Sur les figures 11 à 15, on a représenté les étapes d'un deuxième mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un panneau 1. Selon ce deuxième mode de mise en oeuvre, on fabrique un panneau 1 comprenant au moins deux pièces monobloc 2 à 4, tel qu'illustré aux figures 3 et 4. Le procédé comporte une première étape de fourniture Ti d'au moins deux pièces monobloc 2 à 4 réalisées chacune en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois et séparées entre elles par au moins un logement 8, 9, comme illustré à la figure 12. En variante, l'étape de fourniture Ti comporte une étape initiale, illustrée à la figure 11, dans laquelle on dispose au moins une réservation 31, 32 au sein d'un moule 30, comme illustré à la figure 11, puis on réalise un versement Si, au sein du moule 30, du béton liquide au sein duquel sont noyés les éléments de bois.
Puis un retrait des réservations 31, 32 est réalisé pour former les logements 8, 9.
Après l'étape Ti de fourniture, on place, lors d'une deuxième étape T2 illustrée à
la figure 13, une armature 13 au sein de chaque logement 8, 9.
Préférentiellement, les armatures 13 reposent sur des supports 34 pour centrer les armatures 13 au sein des logements 8, 9. Puis, lors d'une troisième étape illustrée à la figure 14, on verse S2 un produit durcissable comprenant un liant au sein de chaque logement 8, 9 pour enrober chaque armature 13 et la fixer à deux pièces monoblocs 2 à 4 voisines. On entend par deux pièces monoblocs 2 à 4 voisines, deux pièces monoblocs séparées par un logement 8, 9. Puis, lors d'une quatrième étape illustrée à la figure 15, on retire le moule 30 pour obtenir le panneau 1. Les supports 34 peuvent être retirés ou laissés au sein des logements 8, 9.
Le panneau 1, illustré à la figure 5, peut être préfabriqué en usine, ou réalisé sur site. Avantageusement, on maintient les pièces monoblocs 2, 3 entre elles par des plaques en métal vissées dans le béton-bois, avant de verser S2 le produit durcissable 14. Les plaques en métal permettent de limiter les efforts générés par le produit durcissable 14 sur les pièces monoblocs 2 à 4.
La pièce monobloc 2 à 4 obtenue comporte des surfaces de contact avec les éléments de renfort, qui présentent de nombreuses microcavités, c'est-à-dire des orifices borgnes, créées par les éléments de bois. En effet, le béton enrobe les éléments en bois, ce qui crée les microcavités en surface de la pièce monobloc à 4. Ainsi, lorsqu'on coule le produit durcissable 14 au sein d'un logement 5 à 9 prévu dans la pièce monobloc 2 à 4, le produit 14 va remplir les nombreuses microcavités pour augmenter la surface de liaison entre l'élément de renfort 10 à
12 et la pièce monobloc 2 à 4. On augmente d'autant plus la surface de liaison avec un orifice traversant débouchant au niveau de deux extrémités de la pièce monobloc 2 à 4. On obtient ainsi une liaison forte entre le produit durcissable 14 et le béton-bois, ce qui offre une grande adhérence de l'élément de renfort 10 à
12 à la pièce monobloc 2 à 4.
Ainsi, on fournit un panneau qui permet de réaliser plus rapidement un mur adapté
aux normes antisismiques, car il incorpore des éléments de renfort ayant une résistance à la flexion renforcée. En outre, un tel panneau est simple à
réaliser.
Avantageusement, le panneau est résistant et plus léger qu'un panneau réalisé
en béton brut. Un tel panneau peut être préfabriqué puis transporté sur site pour réaliser les murs de la maison ou du bâtiment à construire.
Dans un mode de réalisation particulier, le béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois possède une composition chimique qui est différente de la composition chimique du produit durcissable comprenant un liant. Cette différence de composition chimique est avantageusement choisie pour procurer une différence dans les performances mécaniques et notamment le module de Young.
Dans un mode de réalisation particulier, le module de Young du produit durcissable comprenant un liant est supérieur à celui du béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois et préférentiellement au moins supérieur de 10%. En d'autres termes, l'élément de renfort 10-12 possède des propriétés mécaniques différentes de la pièce formée en béton-bois indépendamment de l'utilisation d'un ou de plusieurs éléments d'armature 13.
La zone en produit durcissable comprenant un liant s'étend d'une extrémité à
l'autre du panneau avec une dimension latérale, c'est-à-dire perpendiculaire à
l'axe longitudinal de l'élément de renfort sur au moins 1cm, de préférence sur au moins 5cm.
Le produit durcissable comprenant un liant est, préférentiellement, un produit qui comporte une teneur volumique en éléments en bois qui est inférieure à la teneur volumique des éléments en bois du béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois. Il est avantageux que la teneur en éléments en bois dans le produit durcissable soit inférieure ou égale à 90% de la teneur en élément en bois dans le béton-bois, préférentiellement inférieure ou égale à 80% et encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 50%. Le volume en éléments en bois est réduit ce qui permet d'améliorer la tenue mécanique entre l'armature et le produit durcissable en comparaison de la tenue mécanique entre l'armature et le béton-bois dans une configuration équivalente.
Lorsque le produit durcissable est introduit dans la pièce monobloc, il s'insère dans les microcavités ce qui procure la tenue mécanique entre la pièce monobloc et la pièce formée par le matériau durcissable qui a durci. Il est avantageux que, lors de son durcissement, le matériau durcissable soit moins poreux que le matériau formant la pièce monobloc ce qui facilite la formation d'une interface procurant une tenue mécanique élevée.
De manière préférentielle, le produit durcissable comprenant un liant est dépourvu d'élément en bois et plus préférentiellement un béton dépourvu d'élément en bois.
L'armature 13 est noyée dans du produit durcissable dépourvu d'élément en bois pour assurer une bonne cohésion mécanique et le produit durcissable dépourvu d'élément en bois s'ancre sur les parois latérales de la pièce en béton-bois où une réservation a été faite.
Dans un mode de réalisation particulier, la teneur volumique en élément en bois est décroissante depuis la pièce monobloc 2 jusqu'à la zone immédiatement autour des éléments de renfort. De manière privilégiée, la teneur volumique décroissante en éléments en bois est configurée pour que l'élément de renfort soit uniquement en contact avec du produit durcissable, de préférence du béton, c'est-à-dire que l'élément de renfort soit dépourvu de contact avec un élément en bois.
Lorsque plusieurs armatures 13 sont installées au sein de la pièce monobloc, il est préférable que le matériau disposé entre les armatures 13 soit dépourvu d'élément en bois et préférentiellement un béton dépourvu d'élément en bois.
Dans un autre mode de réalisation particulier qui peut être combiné avec les modes de réalisation précédents, le produit durcissable comprenant un liant est un produit qui contient des éléments en bois dont la taille moyenne est inférieure à la taille moyenne des éléments en bois contenus dans le béton bois. En utilisant des éléments en bois plus petits, les cavités formées dans le béton-bois sont plus petites ce qui améliore les performances mécaniques du produit durcissable. De manière avantageuse, la taille moyenne des éléments en bois dans le produit durcissable est inférieure à 70% de la taille moyenne des éléments en bois contenus dans le béton bois, plus préférentiellement au moins inférieure à 50%
de la taille moyenne des éléments en bois contenus dans le béton bois.
Dans un mode de réalisation privilégié, l'élément de renfort 10 à 12 est une tige ou une barre en matériau métallique, par exemple en acier.
Dans un mode de réalisation avantageux, une ou plusieurs vis sont vissées dans les parois de la pièce monobloc après retrait de la réservation et avant versement du produit durcissable. Le produit durcissable est versé et les vis sont noyées dans le produit durcissable ce qui permet d'améliorer la tenue mécanique entre la pièce en béton-bois et la pièce de renfort 12. De manière préférentielle, les vis sont vissées directement dans le béton-bois, c'est-à-dire sans réalisation de trou préalable et sans ajout d'une cheville.
Claims (14)
1. Panneau destiné à la fabrication d'un mur, comportant au moins une pièce monobloc (2) réalisée en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois, au moins un orifice traversant (5 à 7) étant formé au sein de la au moins une pièce monobloc (2), le panneau comportant au moins un élément de renfort (10 à 12) résistant à la flexion et logé au sein dudit au moins un orifice traversant (5 à 7), caractérisé en ce que ledit au moins un élément de renfort (10 à 12) est formé
d'une armature (13) enrobée d'un produit durcissable (14) comprenant un liant.
d'une armature (13) enrobée d'un produit durcissable (14) comprenant un liant.
2. Panneau selon la revendication 1, dans lequel une ouverture (15, 16) pour recevoir un ouvrant est formée au sein d'une première pièce monobloc (2), deux orifices traversant (5 à 7) sont formés de part et d'autre de l'ouverture (15, 16) et deux éléments de renfort (10 à 12) sont logés respectivement au sein des deux orifices traversant (5 à 7) et fixés à la première pièce monobloc (2).
3. Panneau selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel le produit durcissable (14) comprenant un liant est chimiquement différent du béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois, le produit durcissable (14) possédant un module de Young au moins 10% supérieur au module de Young du béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois,
4. Panneau selon la revendication 3, dans lequel le produit durcissable (14) comporte une teneur volumique en éléments en bois qui est inférieure d'au moins 10% à une teneur volumique en éléments en bois du béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois.
5. Panneau selon la revendication 4, dans lequel le produit durcissable (14) comprenant un liant est dépourvu d'élément en bois.
6. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le produit durcissable (14) comporte des éléments en bois qui possèdent une taille moyenne inférieure d'au moins 30% à la taille moyenne des éléments en bois à l'intérieur béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois.
7. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel plusieurs éléments de renfort (10 à 12) sont logés au sein dudit au moins un orifice traversant (5 à 7) et dans lequel le produit durcissable (14) comprenant un liant disposé entre les éléments de renfort est un béton dépourvu d'élément en bois.
8. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes comprenant au moins des première et deuxième pièces monobloc (2 à 4) réalisées chacune en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois et séparées entre elles par un logement (8, 8) formant ledit dudit au moins un orifice traversant (5 à 7) au sein duquel ledit au moins un élément de renfort (10 à 12) est logé
et fixé auxdites au moins deux pièces monobloc (2 à 4).
et fixé auxdites au moins deux pièces monobloc (2 à 4).
9. Panneau selon la revendication 8, comprenant une première pièce monobloc (2) munie d'un premier épaulement (17), une deuxième pièce monobloc (3) munie d'un deuxième épaulement (18) complémentaire au premier épaulement (17) de sorte que les premier et deuxième épaulements (17, 18) forment le logement (8).
10. Panneau selon la revendication 9, dans lequel la première pièce monobloc (2) est perpendiculaire à la deuxième pièce monobloc (3).
11. Panneau selon l'une des revendications 8 à 10, dans lequel une ouverture (15, 16) pour recevoir un ouvrant est formée au sein d'au moins une pièce monobloc (2 à 4), ledit au moins un élément de renfort (10 à 12) est fixé à
une première surface (20) de ladite au moins une pièce monobloc (2 à 4) et un élément de renfort additionnel (11) est fixé sur une deuxième surface (21) de ladite au moins une pièce monobloc (2 à 4) opposée à la première surface (20).
une première surface (20) de ladite au moins une pièce monobloc (2 à 4) et un élément de renfort additionnel (11) est fixé sur une deuxième surface (21) de ladite au moins une pièce monobloc (2 à 4) opposée à la première surface (20).
12. Procédé de fabrication d'un panneau selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comportant un versement (S1) d'un béton liquide au sein duquel sont noyés des éléments en bois dans un moule (30) muni d'au moins une réservation (31, 32) pour réaliser une pièce monobloc (2), caractérisé en ce qu'il comporte un retrait de ladite au moins une réservation (31, 32) pour former au moins un orifice traversant (5 à 7) au sein de la pièce monobloc (2), un placement d'une armature (13) au sein dudit au moins un orifice traversant (5 à 7), et un versement (S2) d'un produit durcissable (14) comprenant un liant au sein dudit au moins un orifice traversant (5 à 7) pour enrober l'armature (13) et la fixer à
la pièce monobloc (2).
la pièce monobloc (2).
13. Procédé de fabrication d'un panneau selon l'une des revendications 8 à
11, caractérisé en ce qu'il comporte une fourniture (T1) d'au moins deux pièces monoblocs (2 à 4) réalisées chacune en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois et séparées entre elles par au moins un logement (8, 9), un placement d'une armature (13) au sein dudit au moins un logement (8, 9), et un versement (S2) d'un produit durcissable (14) comprenant un liant au sein dudit au moins un logement (8, 9) pour enrober l'armature (13) et la fixer auxdites au moins deux pièces monobloc (2 à 4).
11, caractérisé en ce qu'il comporte une fourniture (T1) d'au moins deux pièces monoblocs (2 à 4) réalisées chacune en béton au sein duquel sont noyés des éléments en bois et séparées entre elles par au moins un logement (8, 9), un placement d'une armature (13) au sein dudit au moins un logement (8, 9), et un versement (S2) d'un produit durcissable (14) comprenant un liant au sein dudit au moins un logement (8, 9) pour enrober l'armature (13) et la fixer auxdites au moins deux pièces monobloc (2 à 4).
14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel l'étape de fourniture (T1) comporte une disposition d'au moins une réservation (31, 32) au sein d'un moule (30), un versement (S1), au sein du moule (30), du béton liquide au sein duquel sont noyés les éléments en bois et un retrait de ladite au moins une réservation (31, 32) pour former ledit au moins un logement (8, 9).
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