L'invention concerne des blocs pour la construction
d'un mur de bâtiment. Plus précisément, il s'agit de blocs
préfabriqués. L'invention concerne également des
constructions obtenues par empilement de tels blocs, ainsi
qu'un procédé de construction pour construire un mur de
bâtiment à l'aide de ces blocs.
On connaít déjà, notamment par le document
FR 2 794 489, un bloc pour la construction d'un mur de
bâtiment comportant une âme sensiblement parallélépipédique
en un matériau isolant, cette âme ayant :
- une face supérieure horizontale,
- une face inférieure horizontale,
- une face externe verticale destinée à être dirigée
vers l'extérieur du bâtiment et recouverte d'une planelle
extérieure en un matériau de parement,
- une face interne destinée à être dirigée vers
l'intérieur du bâtiment, ainsi que
- deux faces latérales.
Lorsque de tels blocs sont empilés pour former un
mur, les espaces entre les planelles extérieures sont
jointoyés avec une garniture appropriée, notamment en
mortier de ciment, pour assurer l'étanchéité de la façade
extérieure revêtue de ces planelles.
Cependant, il arrive qu'avec le temps, ces joints se
détériorent. Dans ce cas, l'étanchéité de la façade
extérieure n'est plus assurée. L'eau s'infiltre alors entre
les planelles, en particulier au niveau des joints
horizontaux, puis, notamment par capillarité, s'introduit
entre les âmes et peut alors atteindre la face interne du
mur.
Un but de l'invention est de fournir des blocs
préfabriqués et possédant une âme en matériau isolant, qui
une fois empilés pour former un mur, assurent une meilleure
étanchéité, par des moyens simples, fiables et peu coûteux.
Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un
bloc dont l'âme comporte, outre les caractéristiques déjà
mentionnées :
- une gorge supérieure sensiblement horizontale et
une gorge inférieure sensiblement horizontale disposées en
correspondance mutuelle, ces gorges s'étendant
longitudinalement parallèlement à la planelle extérieure
respectivement sur la face supérieure et sur la face
inférieure,
- et deux gorges verticales qui relient entre elles
les gorges supérieure et inférieure et qui s'étendent sur
toute la hauteur des faces latérales,
lesdites gorges étant destinées à délimiter un maillage
rempli d'un matériau de construction coulé en place lorsque
le bloc est mis en oeuvre dans un mur.
Ainsi, même si de l'eau s'infiltre entre les
planelles extérieures, par exemple au niveau de rainures de
décompression ou de drainage, le maillage constitué du
matériau de construction coulé en place, par exemple du
béton remplissant les gorges des blocs, forme un joint
faisant barrage à la pénétration de l'eau jusqu'à la surface
interne du mur.
Avantageusement, le bloc décrit ci-dessus comporte
les caractéristiques suivantes, prises séparément ou en
combinaison :
- le bloc comporte en outre au moins un conduit
vertical traversant l'âme et débouchant dans lesdites gorges
supérieure et inférieure, ce conduit vertical étant destiné
à être rempli par le matériau de construction coulé en place
pour former un potelet ;
- chaque conduit vertical a une section transversale
sensiblement supérieure ou égale à 100 cm2 ;
- le bloc comporte deux conduits verticaux
traversant l'âme et débouchant dans les gorges supérieure et
inférieure, ces conduits verticaux étant destinés à être
remplis par le matériau de construction coulé en place pour
former deux potelets, les faces latérales de l'âme du bloc
étant séparées l'une de l'autre par une certaine longueur
horizontale et les deux conduits verticaux étant ménagés
respectivement à une distance des faces latérales,
sensiblement égale au quart de ladite longueur de l'âme du
bloc ;
- le bloc comporte en outre une rainure de drainage
horizontale qui s'étend longitudinalement, sur la face
supérieure, entre la planelle extérieure et la gorge
supérieure et sensiblement parallèlement à cette gorge,
ainsi que deux rainures de drainage verticales, en
communication avec la rainure de drainage horizontale qui
s'étendent longitudinalement respectivement sur chacune des
faces latérales, parallèlement à la planelle extérieure,
pour permettre l'écoulement des eaux recueillies dans la
rainure de drainage horizontale (l'existence d'une rainure
de drainage sur un bloc pourrait éventuellement être
envisagée indépendamment des autres caractéristiques du bloc
selon l'invention) ;
- la rainure de drainage horizontale présente une
section transversale en pente descendante vers la planelle
extérieure ;
- la rainure de drainage horizontale présente une
profondeur maximale comprise entre 5 et 20 mm et une
profondeur minimale comprise entre 0 et 10 mm ; et
- la rainure de drainage horizontale a une largeur
comprise entre 20 et 30 mm.
Par ailleurs, l'invention a également pour objet un
bâtiment comprenant des blocs tels que mentionnés ci-dessus,
juxtaposés selon plusieurs rangs horizontaux empilés les uns
sur les autres en formant au moins un mur, les gorges
respectivement supérieure et inférieure des blocs
appartenant à deux rangs superposés délimitant un conduit
horizontal qui s'étend sur toute la longueur desdits rangs
et qui est rempli de matériau de construction coulé en
place, et les gorges verticales des blocs adjacents d'un
même rang horizontal délimitant un passage vertical qui est
rempli dudit matériau de construction coulé en place, le
matériau de construction coulé dans les conduits horizontaux
et dans les passages verticaux constituant ainsi un maillage
qui crée une barrière étanche entre les blocs.
Dans des modes de réalisation préférés du bâtiment
selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en
outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes :
- au moins certains blocs comportent en outre au
moins un conduit vertical traversant l'âme dudit bloc et
débouchant dans les gorges supérieure et inférieure de ce
bloc, les conduits verticaux des blocs des différents rangs
empilés les uns sur les autres étant disposés en
correspondance mutuelle verticale et étant remplis dudit
matériau de construction coulé en place pour former des
potelets s'étendant sur toute la hauteur du mur ;
- l'âme de chaque bloc comporte en outre une rainure
de drainage horizontale, s'étendant longitudinalement sur la
face supérieure dudit bloc, entre la planelle extérieure et
la gorge supérieure de ce bloc et sensiblement parallèlement
à ladite gorge supérieure, et deux rainures de drainage
verticales s'étendant longitudinalement respectivement sur
toute la hauteur des faces latérales dudit bloc, les
rainures de drainage horizontale et verticale des différents
blocs du mur communiquant entre elles, et le mur comportant
un rang inférieur au niveau duquel sont ménagés des
exutoires d'évacuation d'eau communiquant avec une extrémité
inférieure des rainures de drainage verticales des
différents blocs constituant ce rang inférieur ;
- des lames pleines verticales, en un matériau
rigide, sont insérées chacune entre les âmes et les
planelles extérieures des blocs juxtaposés appartenant à un
même rang, chaque lame recouvrant ainsi un espace (libre ou
rempli par un joint) situé entre les planelles extérieures
de ces deux blocs (on notera que, le cas échéant, cette
disposition pourrait être utilisée indépendamment des autres
dispositions décrites précédemment) ;
- les lames sont en matériau à base d'aluminium (on
notera que, le cas échéant, cette disposition pourrait être
utilisée indépendamment des autres dispositions décrites
précédemment).
Selon encore un autre aspect, l'invention a pour
objet un procédé de construction d'un bâtiment tel que
défini ci-dessus, dans lequel on réalise successivement
chaque rang horizontal de blocs et lors de la réalisation de
chacun desdits rangs horizontaux, on insère à force les
lames pleines verticales entre les âmes et les planelles
extérieures des blocs juxtaposés constituant ledit rang
horizontal, en recouvrant ainsi des espaces situés entre les
planelles extérieures des blocs adjacents.
D'autres aspects, buts et avantages de l'invention
apparaítront à la lecture de la description détaillée
suivante de plusieurs de ses modes de réalisation, donnés à
titre d'exemples non limitatifs en regard des dessins
joints.
Sur les dessins :
- la figure 1 est une vue en perspective d'un
exemple de bloc selon l'invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective d'un mur en
construction, constitué de blocs tel que celui de la
figure 1 ;
- la figure 3 représente schématiquement en vue de
côté deux blocs tels que celui représenté sur la figure 1,
empilés l'un sur l'autre dans le mur de la figure 2 ;
- la figure 4 représente schématiquement en vue de
dessus deux blocs tels que celui représenté sur la figure 1,
juxtaposés l'un à côté de l'autre dans un même rang
horizontal du mur de la figure 2 ;
- la figure 5 est une vue schématique en perspective
de deux blocs tels que ceux représentés sur les figures 1 à
4, avec une lame d'étanchéité en cours d'insertion derrière
les planelles extérieures ;
- et la figure 6 représente schématiquement en vue
de dessus les deux blocs de la figure 5.
Le bloc de construction 1 selon l'invention illustré
par la figure 1, est formé d'une âme 2 et de deux planelles
verticales 3, 4. Le bloc 1 peut avoir par exemple une
hauteur et une épaisseur (perpendiculairement aux planelles
3 et 4) d'environ 250 mm et une longueur L d'environ 500 mm.
L'âme 2 consiste en une cale moulée, sensiblement
parallélépipédique, en un matériau isolant thermique tel que
du polystyrène expansé ayant par exemple une masse volumique
d'environ 20 kg/m3 ou supérieure. L'âme 2 a une face
supérieure horizontale 5, une face inférieure horizontale 6,
une face externe verticale 7, une face interne verticale 8
et deux faces latérales verticales 9. La face externe 7 est
recouverte de la planelle extérieure 3, tandis que la face
interne 8 est recouverte de la planelle intérieure 4.
La planelle extérieure 3 est destinée à former la
surface extérieure d'un mur de bâtiment formé de blocs 1, et
peut être réalisée en béton de parement de textures et de
couleurs variées. Son épaisseur est par exemple d'environ 30
à 40 mm. La planelle intérieure 4, également réalisée en
béton de parement ou similaire, est destinée à former la
surface intérieure du mur. Son épaisseur est par exemple
d'environ 20 à 30 mm.
Dans l'exemple représenté, l'âme 2 et les planelles
3 et 4 sont solidarisées par des rainures et engravures 18
en queues d'aronde. Les queues d'aronde sont formées par
l'âme 2. En partie basse du bloc 1, l'âme 2 est en retrait,
par exemple d'environ 1 cm, par rapport aux planelles 3 et
4. En partie haute du bloc 1, l'âme 2 fait saillie d'environ
1 cm par rapport aux planelles 3 et 4. De même, l'une des
faces latérales 9 est en retrait par rapport aux bords
latéraux des planelles 3, 4, tandis que l'autre de ces faces
latérales est en saillie par rapport aux bords latéraux des
planelles 3, 4, opposés aux bords précédents. Ainsi, lors de
leur mise en oeuvre, le positionnement des blocs 1 est
assuré par emboítement des âmes 2 des blocs entre les
planelles des blocs voisins.
Dans l'exemple représenté, l'âme 2 est traversée de
deux conduits verticaux 10 dont les axes centraux sont
situés sensiblement au quart et aux trois quarts de la
longueur L de l'âme, (autrement dit, l'axe central de chaque
conduit 10 est à une distance L/4 de la face latérale
voisine 9). Ces conduits verticaux 10 ont une section
transversale sensiblement carrée, par exemple sensiblement
supérieure ou égale à 100 cm2 (avantageusement d'environ
10 cm de côté), et ils sont destinés à être remplis avec un
matériau de construction coulé en place, tel que du béton.
Ils permettent de réaliser une succession de potelets
répartis tous les 25 cm environ et constituant la trame
verticale de l'ossature porteuse du mur du bâtiment réalisé
au moyen des blocs 1. Un mur réalisé avec les blocs selon
l'invention est donc autoporté et est adapté à la
construction de type R+1 (1 plancher + 1 toit). Les conduits
verticaux 10 peuvent être excentrés, vers la face interne 8,
par rapport au plan médian de l'âme parallèle aux planelles
3, 4, pour améliorer les performances thermiques du mur
constitué de blocs 1.
L'âme 2 comporte en outre, respectivement sur sa
face supérieure 5 et sa face inférieure 6, une gorge
supérieure horizontale 11 et une gorge inférieure
horizontale 12. Les gorges supérieure 11 et inférieure 12
s'étendent longitudinalement parallèlement aux planelles 3
et 4 et perpendiculairement aux conduits verticaux 10, sur
toute la longueur de l'âme 2. Les gorges 11, 12 sont
disposées dans le même plan vertical que les conduits 10.
Dans l'exemple considéré, les gorges supérieure 11 et
inférieure 12 ont une section transversale sensiblement
carrée, par exemple de 4 cm de côté.
Les gorges supérieure 11 et inférieure 12 se
poursuivent, avec la même section transversale, sur toute la
hauteur des faces latérales 9, pour former des gorges
verticales 21.
Avantageusement, l'âme 2 comporte aussi un canal
vertical 14 pour le passage de câbles ou de conduites. Le
canal 14 traverse l'âme 2 de part en part, entre les gorges
11, 12 et la face interne 8 de l'âme, parallèlement aux
conduits verticaux 10 et sensiblement à égale distance de
ceux-ci dans l'exemple représenté.
Lorsqu'on réalise un mur 20 de bâtiment au moyen de
blocs 1 tels que décrits ci-dessus, comme représenté sur la
figure 2, on juxtapose ces blocs en aboutant les faces
latérales 9 de leurs âmes 2, sur plusieurs rangs horizontaux
superposés vers 20a, 20b, 20c. Le cas échéant, les blocs 1
d'une rangée peuvent être décalés dans leur direction
longitudinale d'une distance L/2 par rapport aux blocs de la
rangée inférieure et de la rangée supérieure. Dans ce cas,
compte tenu du positionnement des conduits verticaux 10 de
chaque bloc, ces conduits verticaux restent malgré tout
disposés en correspondance mutuelle verticale sur toute la
hauteur du mur. De plus, comme représenté sur la figure 3,
les gorges horizontales supérieure 11 et inférieure 12 des
blocs 1 de deux rangs superposés se trouvent alors en
correspondance mutuelle et forment un conduit horizontal 13
qui s'étend sur toute la longueur du mur.
De même, comme représenté sur la figure 4, les
gorges verticales 21 des blocs adjacents dans un même rang
horizontal 20a, 20b, 20c du mur, délimitent entre elles un
conduit vertical interbloc 19, les conduits verticaux 19
étant décalés d'une distance L/2 entre les blocs 1 d'un rang
horizontal et les blocs 1 des rangs horizontaux du dessus et
du dessous.
Lorsque tous les blocs 1 du mur 20 ont été empilés
les uns sur les autres, on coule du béton dans les conduits
verticaux 10, de façon à former des potelets verticaux, bien
visibles sur la figure 4.
Au fur et à mesure que le niveau du matériau de
construction coulé en place monte dans les conduits
verticaux 10, les conduits horizontaux 13 et interbloc 19 se
remplissent également.
Pour permettre un écoulement satisfaisant du béton
dans les canaux 13, 19, il faut que celui-ci soit
suffisamment fluide. A cet effet, on peut notamment rajouter
au béton un fluidifiant, de type "Sikafluid" par exemple
(commercialisé par la société SIKA, France).
Avantageusement, le béton ainsi coulé présente un
affaissement au cône d'Abrams tel que l'on obtient une
galette dont le diamètre de béton est égal à 50 cm lors de
la mesure de cet affaissement (cette mesure consiste à
remplir avec du béton un moule tronconique, dont la hauteur
est de 30 cm, le plus grand diamètre est de 20 cm et le plus
petit diamètre est de 10 cm, à le renverser pointe en haut
et à mesurer l'affaissement du béton après enlèvement du
moule).
Avantageusement aussi, le béton comporte des
granulats dont la taille est inférieure à 10 mm, pour éviter
toute obstruction des conduits verticaux 10, interbloc 19 et
horizontaux 13 par ces granulats.
Avantageusement encore, l'agent de liaison est un
béton CPJ (Ciment Portland composé) dosé par exemple à
350 kg/m3.
Dans ces conditions, le béton remplit
progressivement les conduits verticaux 10 interbloc 19 et
horizontaux 13 pour former après la prise du béton une
ossature rigide pour le mur ainsi construit. En outre, le
béton ayant rempli les conduits, interbloc 19 et horizontaux
13, ceux-ci forment des joints entre les blocs 1, qui font
barrière aux infiltrations d'eau.
Par ailleurs, comme représenté sur les figures 3 et
4, l'âme 2 peut éventuellement comporter, sur sa face
supérieure 5, une rainure de drainage horizontale 15. Cette
rainure de drainage horizontale 15 s'étend sur toute la
longueur de l'âme 2, parallèlement à la gorge supérieure 11.
Cette rainure de drainage horizontale 15 est située par
exemple à environ 1 à 2 cm de la face externe de l'âme 2.
Elle peut avoir notamment une largeur d'environ 2 cm. Le
fond de la rainure de drainage horizontale 15 peut
avantageusement être en pente descendante en direction de la
face externe 7 de l'âme 2. La profondeur de la rainure de
drainage horizontale 15 est par exemple, à l'endroit le plus
profond, d'environ 1 cm, et à l'endroit le moins profond
d'environ 0,5 cm. Cette rainure de drainage 15 permet de
recueillir l'eau qui pourrait éventuellement s'infiltrer
dans les espaces 3a (laissés libres ou remplis d'un joint,
notamment en mortier de ciment entre les bords horizontaux
des planelles extérieures 3 de blocs 1 disposés l'un sur
l'autre dans un mur réalisé à l'aide de tels blocs (voir
figure 2).
Avantageusement, la rainure de drainage 15 se
poursuit, sur chacune des faces latérales 9, par une rainure
de drainage verticale 16. Cette rainure de drainage
verticale 16 s'étend longitudinalement parallèlement à la
planelle 3. Elle peut avoir une section transversale
analogue à celle de la rainure de drainage horizontale 15.
Les rainures de drainage verticales 16 permettent
l'écoulement des eaux recueillies dans les rainures de
drainage horizontales 15 et la collecte des eaux qui
auraient pu éventuellement s'infiltrer au niveau des espaces
verticaux 3a (libres ou remplis par un joint au mortier ou
similaire) entre les planelles extérieures 3, dans le sens
de la flèche E représentée sur la figure 3.
Avantageusement, chaque bloc 1 peut comporter en
outre une rainure 15a sur la face inférieure de son âme 2,
disposée en correspondance avec la rainure supérieure 15
susmentionnée. Cette rainure supplémentaire 15a limite
encore les possibilités d'infiltration d'eau dans le mur 2a.
Les rainures de drainage horizontales 15 et
verticales 16 forment, dans le mur constitué de blocs 1, un
réseau d'évacuation des eaux infiltrées dans les espaces 3a
situés entre les planelles extérieures 3. Ce réseau
communique avec un drain situé dans les fondations du mur,
ou avec des exutoires 16a percés en partie infériure des
rainures verticales 16 du rang de blocs inférieur 20a du
mur, ces exutoires 16a étant débouchant dans les planelles
extérieures 3. On notera que ces dispositions pourraient
être utilisées indépendamment des dispositions décrites
précédemment, et notamment indépendamment de la présence des
gorges 11, 12, 21.
Par ailleurs, comme représenté sur les figures 5 et
6, en complément des dispositions décrites précédemment ou
en remplacement de ces dispositions, il est également
possible de réaliser une étanchéité supplémentaire au niveau
des espaces verticaux 3a (espaces libres ou remplis par des
joints au mortier ou autre) séparant les planelles
extérieures 3 des blocs d'un même rang horizontal, en
insérant à force des lames rigides et pleines 17 dans les
blocs 1 au niveau desdits joints verticaux 3a.
Cette lame 17 est insérée entre les âmes 2 et les
planelles extérieures 3, dans le sens de la flèche 17a.
Sensiblement la moitié de la surface principale de la lame
17 est insérée dans un bloc 1, tandis que l'autre moitié de
cette surface est insérée dans le bloc 1 juxtaposé. Ainsi,
l'espace 3a laissé entre ces blocs est recouvert, du côté de
la face des planelles extérieures 3 qui est au contact de la
face externe 7 de l'âme 2.
Cette lame 17 est préférentiellement en un matériau
rigide résistant bien à la corrosion. Il peut s'agir par
exemple d'un matériau à base d'aluminium ou d'une matière
plastique.
On notera que les blocs 1 pourraient le cas échéant
comporter un seul conduit vertical 10 central et des gorges
verticales 21 correspondant chacune à la moitié de la
section du conduit vertical 10 : dans ce cas, les conduits
verticaux formés par les gorges 21 de deux blocs 1 adjacents
viendraient en correspondance avec les conduits 10 dans le
mur 20, les potelets en béton étant alors délimités
alternativement par les conduits 10 et par les gorges 21,
d'un rang horizontal à l'autre.