EP2619378A1 - Bloc de construction modulaire - Google Patents

Bloc de construction modulaire

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EP2619378A1
EP2619378A1 EP11754882.6A EP11754882A EP2619378A1 EP 2619378 A1 EP2619378 A1 EP 2619378A1 EP 11754882 A EP11754882 A EP 11754882A EP 2619378 A1 EP2619378 A1 EP 2619378A1
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EP
European Patent Office
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wall
building block
walls
longitudinal
concrete
Prior art date
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EP11754882.6A
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EP2619378B1 (fr
Inventor
Philippe Cha
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Pigeon Entreprises SA
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Pigeon Entreprises SA
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Publication date
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Publication of EP2619378B1 publication Critical patent/EP2619378B1/fr
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
    • E04B2/14—Walls having cavities in, but not between, the elements, i.e. each cavity being enclosed by at least four sides forming part of one single element
    • E04B2/16—Walls having cavities in, but not between, the elements, i.e. each cavity being enclosed by at least four sides forming part of one single element using elements having specially-designed means for stabilising the position
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B2/00—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls
    • E04B2/02—Walls, e.g. partitions, for buildings; Wall construction with regard to insulation; Connections specially adapted to walls built-up from layers of building elements
    • E04B2002/0202—Details of connections
    • E04B2002/0204—Non-undercut connections, e.g. tongue and groove connections
    • E04B2002/0206—Non-undercut connections, e.g. tongue and groove connections of rectangular shape

Definitions

  • the invention relates to the field of modular construction.
  • the invention relates more particularly to a modular building block for the construction of residential, industrial, agricultural buildings, ...
  • the concrete block or manufactured concrete block (abbreviated BBM) is a molded masonry element that is used in a large majority of current constructions. It is usually a molded concrete block, gray, shaped hollow parallelepiped.
  • the invention does not pose these problems related to modular building blocks of the prior art. Indeed, the invention relates to a modular building block.
  • such a modular building block comprises an injected plastic structure of generally rectangular parallelepipedic shape having two longitudinal walls, two transverse walls and one wall. upper substantially flat, said longitudinal walls defining with said transverse walls and said upper wall, at least one inner recess, each of said longitudinal walls comprising:
  • At least one lug extending from the base of the longitudinal wall to a predetermined height h of the longitudinal wall.
  • the invention offers a compromise between thermal resistance, price and thickness of the building material.
  • the use of an insulating plastic structure makes it possible to greatly increase the thermal resistance of the building block.
  • the use of the profiles and tenons ensures greater grip of the concrete when the modular building block is poured and thus prevent deterioration of the wall by time.
  • the use of traditional concrete offers the advantage of allowing the implementation of traditional facing, on the side of the wall that is in contact with the outside.
  • a plastic profile defines a spacing of at least 17 mm with said side wall on which it is molded.
  • the concrete can flow uniformly during the manufacture of the building block while ensuring a good grip and thus a building block resistant to weathering.
  • a concrete wall is cast on at least one of said longitudinal walls.
  • a building block with a concrete face and to implement another facing on the other side, for example after the implementation of the wall or building.
  • a concrete wall is cast on each of said longitudinal walls.
  • said transverse walls are shaped such that a transverse wall of said building block fits into a transverse wall of another building block.
  • gripping means are arranged at the ends of said upper wall.
  • said upper wall comprises graduation marks.
  • said plastic structure comprises a plurality of cells.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a modular building block as previously described. According to the invention, such a method comprises the steps of:
  • the invention also relates to the plastic structure as previously described, intended to construct a modular building block.
  • Figure 1 shows a perspective view of a modular building block in a first embodiment
  • FIG. 2 presents a perspective view, without concrete, of a structure plastic of the modular building block of the first embodiment
  • Figure 3 shows a side view, without concrete, of the female side wall of the plastic structure of the modular building block of the first embodiment
  • Figure 4 shows a side view, without concrete, of the male side wall of the plastic structure of the modular building block of the first embodiment
  • Figure 5 shows a side sectional view of the plastic structure of the modular building block of the first embodiment
  • Figure 6 shows a longitudinal sectional view of the plastic structure of the modular building block of the first embodiment
  • Figure 7 shows a bottom view of the plastic structure of the modular building block of the first embodiment
  • Figures 8 to 15 show views of a modular building block in a second embodiment adapted to a construction of wall corners
  • Figures 16 to 21 show views of a modular building block in a third embodiment in the form of a planelle.
  • the invention relates to modular building blocks for the construction of a building wall.
  • the invention also relates to constructions obtained by stacking such modular building blocks, as well as a method of manufacturing such modular blocks.
  • the invention therefore proposes a modular building block comprising an insulating plastic structure.
  • the invention also relates to an insulating plastic structure as described below.
  • An object of the invention is also to provide a modular building block that does not require the addition of concrete or other material to be cast, within the core of the block, to ensure rigidity and sealing.
  • the object of the invention is to make the construction based on more ecological concrete. The inventors have therefore made sure to solve on the one hand the stability and rigidity problems of the modular building blocks of the invention and on the other hand to reduce the amount of concrete used.
  • the modular building block according to the invention thus comprises an insulating structure of injected plastic structure generally having a rectangular parallelepiped shape. On at least one wall of this structure, concrete is poured and compressed to form a planelle. The assembly thus formed constitutes the modular building block of the invention.
  • the plastic used in this insulating structure is for example recycled polystyrene.
  • the use of such a material has many advantages. On the one hand polystyrene is unanimously recognized for its insulating qualities. On the other hand this opens a new way of reusing polystyrene.
  • the polystyrene provides rigidity essential to the construction of a wall.
  • the level of rigidity and stability of the building block is the level of rigidity and stability of the building block.
  • the building block is rigid on one hand and stable on the other. Rigidity is necessary for maintaining the block as such. Stability is required to mount multiple blocks on top of each other without the risk of the wall being erected.
  • the injected plastic structure of the invention further comprises means for vertical interlocking of modular building blocks of the invention. These vertical interlocking means thus make it possible to mount a plurality of modular building blocks according to the invention, for example in overlap. In addition, such a vertical interlocking system reduces the amount of adhesive mortar to be applied between the building blocks.
  • the modular building block of the invention also comprises horizontal interlocking means for interlocking the building blocks horizontally with one another.
  • the invention makes it possible to mount much more simply than the existing techniques, a wall whose horizontal plumb and the vertical plumb are much simpler to implement. . This is made possible, as will be explained later, through the use of the injected plastic structure.
  • One of the objects of the invention is to propose a modular building block having good insulation properties without excessively high cost, while keeping a footprint identical or equivalent to the footprint of a concrete block.
  • To do this concrete is poured and compressed on at least one of the walls of the injected plastic structure to form a concrete wall.
  • the concrete is poured and compressed on the two longitudinal walls of the building block.
  • the thickness of the resulting wall is substantially the same as the thickness of a longitudinal wall of a conventional concrete block.
  • the method of manufacturing a modular building block according to the invention is as follows: injection and molding of the plastic structure, delivering a bare structure.
  • the walls of the plastic structure that are intended to be in contact with concrete are specially configured to allow the grip of the concrete when it is dry and thus ensure that the plastic concrete assistant does not come off and therefore prevent degradation of the outer facing of the building mounted with modular blocks object of the invention.
  • the plastic used is also likely to allow or not a good grip of the concrete.
  • the use of recycled polystyrene has all the characteristics required for the grip on concrete.
  • other plastics such as polypropylene. But such use will require special treatment of this polypropylene.
  • the modular building block object of the present invention is described, in a general embodiment, with reference to FIGS. 1 to 7.
  • the modular building block B l comprises an injected plastic structure 10 of generally rectangular parallelepiped shape having two longitudinal walls (11, 12), two transverse walls (13, 14) and a substantially flat upper wall (15), said longitudinal walls. (11, 12) defining with said transverse walls (13, 14) and said upper wall (15) at least one inner recess (16). On this plastic structure, two concrete walls are adjoined (20, 30).
  • At least one of the longitudinal walls (1 1, 12) comprises a plurality of profiles (PI to P4) which extend over most of the height of the longitudinal wall (11, 12). As will be explained later, these profiles are used to allow the grip of the concrete after the concrete has been poured and compressed on the injected plastic structure (10) to form the modular building block B1 according to the invention.
  • the profiles are extensions of the wall, and may for example take the form of T to allow the passage of concrete during the manufacture of the building block.
  • the profile may also have a contained dovetail shape or a contained dovetail. In this particular embodiment, the profile is an integral part of the wall. It may also, in another embodiment, be reported later thereto, by fixing means.
  • the profiles (PI to P4) having at least one tenon (T1 to T3) extending from the base of the longitudinal wall to a predetermined height h of the longitudinal wall corresponding to the total height of the wall to which are subtracted a particle size (for example 17 mm), a function of the concrete which is used for the manufacture of the modular building block and an interlocking height (for example 19.24 mm) which makes it possible to fit a block of modular construction of the invention on another as will be explained later.
  • the transverse walls (13, 14) are in turn shaped so that they fit into one another. In other words, the shapes of the transverse walls are created such that for a given modular building block, there is a female transverse wall (13) and a male transverse wall (14).
  • the transverse male wall 14 comprises tabs (14-1, 14-2) extending over the entire height of the wall 14. These tabs are located on each side of a shoulder ( 14-3) also extending the full height of the male transverse wall 14.
  • the female transverse wall 13 comprises tabs (13-1, 13-2) configured to guide the tongues (14-1, 14-2) during nesting and slitting (13-3, 13-2). 4) configured to house the tabs (14-1, 14-2). These tongues and these grooves extend over the entire height of the wall 13.
  • the internal recess (16) formed inside the plastic structure by the longitudinal (11, 12), transverse (13, 14) and upper (15) walls is configured to fulfill certain particular functions.
  • this configuration is only one of the possible embodiments for the implementation of the transverse walls.
  • these configurations and the resulting benefits are directly related to the use of plastic injected structure 10. Indeed, these configurations and advantages would be more difficult to obtain using for example clay (as cala is done for the brick making) or non-rigid insulating materials (hemp for example).
  • the advantage provided by the invention is to implement a rigid insulating material and injectable (in a mold) which ensures, as soon as the manufacture of the plastic structure, that the ribs required for implementation, for example vertical nesting (one block over another) or horizontal nesting (one block next to another) will be possible.
  • horizontal interlocking and vertical interlocking saves a large amount of glue.
  • the inventors have estimated that it is possible to save a very large quantity of adhesive mortar by using the modular building blocks of the invention in place of traditional concrete blocks, without it being necessary to modify the type of adhesive used. For example, it is not necessary to introduce adhesive mortar between two blocks nested side by side.
  • the horizontal interlocking and the vertical interlocking prevent the formation of thermal bridges.
  • the modular building block which is the subject of the present invention is described, in a particular embodiment, adapted for use at the end of a wall, in relation to FIGS. 8 to 15.
  • the modular building block B2 comprises, as for the previous embodiment, an injected plastic structure 10 of generally rectangular parallelepiped shape having two longitudinal walls (11, 12), two transverse walls (13, 14) and an upper wall ( 15) substantially flat, said longitudinal walls (11, 12) defining with said transverse walls (13, 14) and said upper wall (15), at least one inner recess (16).
  • the plastic structure is substantially identical, in its external form, to that described in relation with the block B1.
  • this plastic structure comprises a cylinder (17) extending vertically from the base to the top of the structure.
  • the diameter of this cylinder is 155 mm. It is a standard diameter.
  • the object of this embodiment of the building block is to have a building block that allows to mount the corners of the walls of the buildings. dwellings.
  • this building block B2 makes it possible to scrap and cement the corners of the walls, in the usual way.
  • block B2 further comprises a third concrete wall, which takes place at one of the lateral ends.
  • the concrete walls of the longitudinal walls are small. To allow lateral nesting (on the left or right side of block B2).
  • the modular building block B2 can be used outside the corners, for example for the passage of pipes or fluids in general.
  • the modular building block object of the present invention is described, in a particular embodiment in connection with Figures 16 to 21.
  • the building block of the invention offers the planelle function.
  • a planelle is a building block located on the periphery of a floor and of the same nature as the material used for vertical walls.
  • One of the problems with planelles is that they are usually a source of thermal bridges created by the wall / floor junction.
  • This embodiment of the invention does not have these disadvantages. Indeed, it is imposed in the construction standards that the planelles are made of the same material as that used for walls and floors. But it is this identity of material which is at the origin of the thermal bridges.
  • the modular building block B3 of the invention does not have these disadvantages.
  • the modular building block B3 comprises, as for the previous embodiment, an injection-molded plastic structure 10 in the shape of an "L" (AA section) having two longitudinal walls (11, 12), two transverse walls (13, 14). and two substantially planar upper walls (15, 15 '), said longitudinal walls (11, 12) defining with said transverse walls (13, 14) and said upper walls (15, 15'), at least one inner recess (16) .
  • this B3 building block avoids the formation of thermal bridges during the construction of the building.
  • the external environment, with which the longitudinal wall 11 is in contact is not contact with the inside (the longitudinal wall 12). There is therefore no creation of thermal bridge and therefore no need to add thermal bridge breakers, as is frequently encountered.
  • the slab that is cast or mounted subsequently is also not in contact with the outside of the building. Thus, the insulation of the building is total.
  • the plastic structure has a substantially flat upper wall (15) extending longitudinally from one end to the other of the modular building block. At the ends of this wall, gripping means are arranged (PI, P2) to allow on the one hand a simplified handling of the building block and on the other hand a simpler installation for adjusting the male part of the block. laying on the female part of the already laid block and vice versa.
  • the upper wall (15) comprises graduation markings. These graduation pens make it possible to cut the modular building block more easily.
  • the upper wall (15) comprises a marking of direction of laying. This marking makes it possible, under certain laying conditions, to orient the building blocks in the same direction. This is particularly useful when, as is the case in some embodiments of the invention, the external surfaces (ExtA, ExtB) of the building block have different properties and that one of the surfaces must imperatively be in contact with the outside.
  • the plastic structure 10 comprises cells (Alv1 to Alv5). These cells are recesses of the plastic structure. They are used to define volumes in which the air is trapped at the time of mounting the wall. Once the building block is placed, the air present in the cells does not not move in the wall. The air thus trapped thus participates passively in the thermal resistance offered in fine by the modular building block of the invention.
  • additional insulating elements are added inside the cells of the plastic structure: complementary sound-insulating elements, complementary elements of thermal insulation.
  • complementary elements may be, in a first embodiment, in the form of square pyramids which are arranged inside the modular building block. The size and orientation of these pyramids are calculated so that the block allows a sound insulation of the wall when it is mounted.
  • the profiles (PI to P4) and the tenons (T1 to T3) are configured according to the particle size of the concrete used in the manufacture of the building block of the invention. More specifically, the section of the profiles is 17 mm for a standard concrete. Similarly, the width of the base of a stud is 17 mm (see section A-A).
  • the invention also relates to a plastic structure as defined previously.
  • the injected plastic structure 10 is of generally rectangular parallelepipedal shape and has two longitudinal walls (11, 12), two transverse walls (13, 14) and a substantially flat upper wall (15), said longitudinal walls (11, 12) defining with said transverse walls (13, 14) and said upper wall (15), at least one inner recess (16).
  • each of said longitudinal walls comprises:
  • the cells are filled with an insulating material, which is substituted for air to provide better insulation to the final modular building block.
  • Such filling of the cells can be achieved using the aid of glass, rock wool, expanded polyurethane foam.

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Abstract

L'invention concerne un bloc de construction modulaire. Selon l'invention, un bloc de construction modulaire comprend une structure en plastique injecté 10 de forme globalement parallélépipédique rectangle présentant deux parois longitudinales (11, 12), deux parois transversales (13, 14) et une paroi supérieure (15) sensiblement plane, lesdites parois longitudinales (11, 12) définissant avec lesdites parois transversales (13, 14) et ladite paroi supérieure (15), au moins un évidement intérieur (16), chacune desdites parois longitudinales comprenant: -une pluralité de profils (P1 à P4) qui s'étendent sur la plus grande partie de la hauteur de la paroi longitudinale (11,12); -au moins un tenon (T1 à T3) qui s'étend de la base de la paroi longitudinale jusqu'à une hauteur prédéterminée h de la paroi longitudinale.

Description

Bloc de construction modulaire.
1 DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention concerne le domaine de la construction modulaire. L'invention concerne plus particulièrement un bloc de construction modulaire pour la construction de bâtiments d'habitation, industriels, agricoles, ...
2 SOLUTIONS DE L'ART ANTERIEUR
Parmi l'ensemble des blocs de construction modulaires connus, le bloc de béton ou bloc de béton manufacturé (abrégé BBM) est un élément de maçonnerie moulé qui est utilisé dans une large majorité des constructions actuelles. Il s'agit usuellement d'un bloc de béton moulé, gris, en forme de parallélépipède creux.
Il s'agit d'un des matériaux de construction parmi les moins cher du marché. Il présente par contre une faible résistance thermique au regard des normes actuellement imposées pour la construction de bâtiments. Par exemple pour 20 cm d'épaisseur, la résistance thermique d'un bloc est R=0,22 m2.K/W, alors que la norme RT2005 pour les murs en contact avec l'extérieur nécessite un R situé entre 2,5 et 2,7 m2.K/W. Il est donc absolument nécessaire de prévoir une isolation complémentaire.
De nombreuses alternatives au bloc de béton ont été proposées pour pallier les problèmes présentés par celui-ci. En effet le bloc béton est réputé être une piètre isolant thermique. De plus, la construction d'un mur ou d'un bâtiment à l'aide d'un tel bloc béton doit être réalisée par étapes successives. En effet, dans la mesure où il est nécessaire de disposer une épaisseur de mortier (en général 1,5 cm) entre chaque rang de bloc béton, il est impératif d'attendre le séchage de plusieurs rangs avant de débuter le montage des rangs suivants. Or cette opération allonge fortement le temps de montage du bâtiment ou du mur. De plus, la pose de mortier colle engendre la création de pont thermique, ce qui diminue grandement l'efficacité énergétique du bâtiment construit avec le bloc de béton.
Ainsi, pour pallier les inconvénients du bloc béton, d'autres types de blocs de construction modulaires ont été proposés, parmi lesquels la brique creuse rectifiée en terre cuite. La brique est généralement considérée comme ayant de bonnes propriétés isolantes. Elle est également plus légère que le bloc béton et permet un montage rapide des murs du fait de l'utilisation d'une simple colle spéciale pour fixer les briques aux briques inférieures et adjacentes. Elle est cependant plus volumineuse et possède une emprise au sol plus importante.
Ceci peut poser problème dans certains cas de figure : en effet, il n'est pas rare que les municipalités définissent un plan d'urbanisme imposant une surface maximum pour l'emprise au sol d'un bâtiment ou d'une maison. On comprend alors que l'objectif est de disposer du maximum de surface utile compte tenu de l'emprise au sol imposée. Or un mur trop épais a pour conséquence une diminution importante de la surface utile, ce qui est difficilement accepté par les maîtres d'ouvrages.
D'autres blocs de construction modulaires, particulièrement bien adaptés à la mise en œuvre de bâtiment basse consommation (BBC) et de bâtiments « passifs » (c'est-à-dire produisant plus d'énergie qu'ils n'en consomment) ont également été proposé. Ces blocs de constructions sont cependant très épais (souvent le double de l'épaisseur d'un bloc de béton, soit de l'ordre de quarante centimètres) et très coûteux. Leurs utilisations sont donc à l'heure actuelle relativement marginales au regard de l'ensemble des constructions réalisées. Ainsi, les blocs de construction modulaires posent des problèmes tant en terme de résistance thermique (pour le bloc béton) qu'en terme de prix (pour les solutions offrant une résistance thermique accrue).
3 RESUME DE L'INVENTION
L'invention ne pose pas ces problèmes liés aux blocs de construction modulaires de l'art antérieur. En effet, l'invention concerne un bloc de construction modulaire.
Selon l'invention, un tel bloc de construction modulaire comprend une structure en plastique injecté de forme globalement parallélépipédique rectangle présentant deux parois longitudinales, deux parois transversales et une paroi supérieure sensiblement plane, lesdites parois longitudinales définissant avec lesdites parois transversales et ladite paroi supérieure, au moins un évidement intérieur, chacune desdites parois longitudinales comprenant :
une pluralité de profils qui s'étendent sur la plus grande partie de la hauteur de la paroi longitudinale ;
au moins un tenon qui s'étend de la base de la paroi longitudinale jusqu'à une hauteur prédéterminée h de la paroi longitudinale.
Ainsi, l'invention offre un compromis entre résistance thermique, prix et épaisseur du matériau de construction. En effet, l'utilisation d'une structure en matière plastique isolante permet d'augmenter fortement la résistance thermique du bloc de construction. De plus, l'utilisation des profils et des tenons permet d'assurer une plus grande prise du béton lorsque le bloc de construction modulaire est coulé et donc d'éviter une détérioration de la paroi par le temps. De plus, l'utilisation de béton traditionnel offre l'avantage de permettre la mise en œuvre de parement traditionnel, sur le côté du mur qui est en contact avec l'extérieur.
Selon une caractéristique particulière, caractérisé en ce qu'un profil en plastique définit un espacement d'au moins 17 mm avec ladite paroi latérale sur laquelle il est moulé.
Ainsi, le béton peut s'écouler uniformément lors de la fabrication du bloc de construction tout en assurant une bonne accroche et donc un bloc de construction résistant aux imtempéries.
Selon une caractéristique particulière, une paroi en béton est coulée sur au moins une desdites parois longitudinales. Ainsi il est possible de disposer d'un bloc de construction avec une face en béton et de mettre en œuvre un autre parement sur l'autre face, par exemple postérieurement à la mise en œuvre du mur ou du bâtiment.
Selon une caractéristique particulière, une paroi en béton est coulée sur chacune desdites parois longitudinales. Selon une caractéristique particulière, lesdites parois transversales sont conformées de telle sorte qu'une paroi transversale dudit bloc de construction s'emboîte dans une paroi transversale d'un autre bloc de construction.
Selon une caractéristique particulière, des moyens de préhensions sont aménagés aux extrémités de ladite paroi supérieure.
Selon une caractéristique particulière, ladite paroi supérieure comprend des marques de graduation.
Selon une caractéristique particulière, que ladite structure en plastique comprend une pluralité d'alvéoles.
Selon un autre aspect, l'invention concerne également un procédé de fabrication d'un bloc de construction modulaire tel que décrit préalablement. Selon l'invention, un tel procédé comprend les étapes de :
injection et moulage d'une la structure en plastique, délivrant une structure nue.
mise en place de la structure nue dans un moule pour bloc de béton, coulage du béton dans des emplacements laissés libres par ladite structure en plastique.
compression du béton par mise en vibration du moule contenant la structure en plastique et le béton coulé.
D'une manière générale, l'invention se rapporte également à la structure en plastique telle que préalablement décrite, destinée à construire un bloc de construction modulaire.
4 LISTE DES FIGURES
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel, donné à titre de simple exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés, parmi lesquels :
la figure 1 présente une vue en perspective d'un bloc de construction modulaire dans un premier mode de réalisation ;
la figure 2 présente une vue en perspective, sans béton, d'une structure en plastique du bloc de construction modulaire du premier mode de réalisation ;
la figure 3 présente une vue de côté, sans béton, de la paroi latérale femelle de la structure en plastique du bloc de construction modulaire du premier mode de réalisation ;
la figure 4 présente une vue de côté, sans béton, de la paroi latérale mâle de la structure en plastique du bloc de construction modulaire du premier mode de réalisation ;
la figure 5 présente une vue en coupe latérale de la structure en plastique du bloc de construction modulaire du premier mode de réalisation ;
la figure 6 présente une vue en coupe longitudinale de la structure en plastique du bloc de construction modulaire du premier mode de réalisation ;
la figure 7 présente une vue de dessous de la structure en plastique du bloc de construction modulaire du premier mode de réalisation ;
les figures 8 à 15 présentent des vues d'un bloc de construction modulaire dans un deuxième mode de réalisation adapté à une construction de coins de murs ;
les figures 16 à 21 présentent des vues d'un bloc de construction modulaire dans un troisième mode de réalisation, en forme de planelle.
5 DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
5.1 Rappel du principe de l'invention
L'invention concerne des blocs de constructions modulaires pour la construction d'un mur de bâtiment. L'invention concerne également des constructions obtenues par empilement de tels blocs de construction modulaires, ainsi qu'un procédé de fabrication de tels bloc modulaires. L'invention propose donc un bloc de construction modulaire comprenant une structure en matière plastique isolante. L'invention se rapporte également à une structure en matière plastique isolante telle que décrite par la suite. Ainsi, le bloc de construction modulaire selon l'invention offre de nombreux avantages et permet notamment de répondre aux nécessaires évolutions auxquelles doit faire face le bloc de béton traditionnel, sans toutefois présenter les inconvénients des solutions alternatives de l'art antérieur à savoir le prix et l'épaisseur du bloc de construction modulaire.
Un objet de l'invention est également de proposer un bloc de construction modulaire qui ne nécessite pas d'adjonction de béton ou d'autre matériau à couler, à l'intérieur de l'âme du bloc, pour assurer rigidité et étanchéité. En effet, l'objet de l'invention est de rendre la construction à base de béton plus écologique. Les inventeurs ont donc veillé à résoudre d'une part des problèmes de stabilité et de rigidité des blocs de construction modulaire de l'invention et d'autre part à réduire la quantité de béton utilisée.
Pour ce faire, le bloc de construction modulaire selon l'invention comprend ainsi une structure isolante en plastique injecté, structure ayant globalement une forme parallélépipédique rectangle. Sur au moins une parois de cette structure, du béton est coulé et compressé, afin de former une planelle. L'ensemble ainsi formé constitue le bloc de construction modulaire de l'invention. Le plastique utilisé dans cette structure isolante est par exemple du polystyrène recyclé. L'utilisation d'un tel matériau présente de nombreux avantages. D'une part le polystyrène est unanimement reconnu pour ses qualités isolantes. D'autre part ceci ouvre une nouvelle voie de réutilisation du polystyrène. De plus, lorsqu'il est injecté dans un moule afin de former la structure en plastique du bloc de construction de l'invention, le polystyrène offre une rigidité essentielle à la construction d'un mur.
En effet, l'une des principales difficultés techniques que les inventeurs ont rencontrée se situe au niveau de la rigidité et la stabilité du bloc de construction. Pour qu'un bloc de construction modulaire puisse être utilisé en construction de bâtiments, il est nécessaire que le bloc de construction soit rigide d'une part et qu'il soit stable d'autre part. La rigidité est nécessaire pour le maintien du bloc en tant que tel. La stabilité est nécessaire pour assurer le montage de plusieurs blocs les uns sur les autres sans risque que le mur en cours de montage se renverse. Pour augmenter les caractéristiques de stabilité, la structure en plastique injectée de l'invention comprend en outre des moyens permettant un emboîtement vertical des blocs de constructions modulaires de l'invention. Ces moyens d'emboîtement verticaux permettent ainsi de monter plusieurs blocs de construction modulaires selon l'invention, par exemple en chevauchement. De plus, un tel système d'emboîtement vertical permet de réduire la quantité de mortier colle à appliquer entre les blocs de construction.
Le bloc de construction modulaire de l'invention comprend également des moyens d'emboîtement horizontaux permettant l'emboîtement des blocs de construction entre eux de manière horizontale.
Ainsi, lorsque l'on combine les moyens d'emboîtement horizontaux et verticaux, l'invention permet de monter bien plus simplement que les techniques existantes, un mur dont l'aplomb horizontal et l'aplomb vertical sont bien plus simples à mettre en oeuvre. Ceci est rendu possible, comme cela sera expliqué par la suite, grâce à l'utilisation de la structure en plastique injecté.
De nombreux modes de réalisation du bloc de construction modulaire de l'invention sont envisageables et trois d'entre eux seront présentés par la suite.
Un des objets de l'invention est de proposer un bloc de construction modulaire ayant de bonnes propriétés d'isolations sans surcoût trop important, tout en gardant une emprise au sol identique ou équivalente à l'emprise au sol d'un bloc béton. Pour ce faire du béton est coulé et compressé sur au moins une des parois de la structure en plastique injecté afin de former une paroi en béton.
De manière préférentielle, le béton est coulé et compressé sur les deux parois longitudinales du bloc de construction. L'épaisseur de la paroi résultante est sensiblement identique à l'épaisseur d'une paroi longitudinale d'un bloc béton traditionnel.
Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est possible de couler et de compresser le béton sur les quatre parois de la structure en plastique injecté.
D'une manière générale le procédé de fabrication d'un bloc de construction modulaire selon l'invention est le suivant : injection et moulage de la structure en plastique, délivrant une structure nue.
mise en place de la structure nue dans un moule pour bloc de béton. Cette mise en place permet de laisser libre des emplacements pour le coulage du béton. Les emplacements dans lesquels le béton n'est pas requis sont soit pleins soit recouverts postérieurement à la mise en place de la structure en plastique dans le moule.
coulage du béton dans les emplacements prévus à cet effet.
compression du béton par mise en vibration du moule contenant la structure en plastique et le béton.
Comme cela est exposé par la suite, les parois de la structure en plastique qui sont destinées à être en contact avec du béton sont spécialement configurées pour permettre l'accroche du béton lorsque celui-ci est sec et assurer ainsi que le béton adjoint au plastique ne se détache pas et donc prévenir une dégradation du parement extérieur du bâtiment monté avec des blocs modulaires objet de l'invention.
Outre la configuration des parois, le plastique utilisé est également de nature à permettre ou non, une bonne accroche du béton. Ainsi, après plusieurs essais, les inventeurs ont constaté que l'utilisation de polystyrène recyclé présentait toutes les caractéristiques requises pour l'accroche au béton. Bien entendu, il est possible d'utiliser d'autres matières plastiques, comme le polypropylène. Mais une telle utilisation nécessitera un traitement particulier de ce polypropylène.
Par la suite, on présente notamment trois modes de réalisation d'un bloc de construction modulaire selon l'invention. Il est clair cependant que l'invention ne se limite pas à ces modes de réalisation particuliers, mais peut également être mise en œuvre dans de nombreux autres modes de réalisation et plus généralement dans tous les cas où les avantages procurés par l'invention sont intéressants. 5.2 Description d'un mode de réalisation
Le bloc de construction modulaire objet de la présente invention est décrit, dans un mode de réalisation général, en relation avec les figures 1 à 7.
Le bloc de construction modulaire B l comprend une structure en plastique injecté 10 de forme globalement parallélépipédique rectangle présentant deux parois longitudinales (11, 12), deux parois transversales (13, 14) et une paroi supérieure (15) sensiblement plane, lesdites parois longitudinales (11, 12) définissant avec lesdites parois transversales (13, 14) et ladite paroi supérieure (15), au moins un évidement intérieur (16). Sur cette structure en plastique, deux parois en béton sont adjointes (20, 30).
Au moins une des parois longitudinales (1 1, 12) comprend une pluralité de profils (PI à P4) qui s'étendent sur la plus grande partie de la hauteur de la paroi longitudinale (11, 12). Comme cela sera explicité par la suite, ces profils sont utilisés pour permettre l'accroche du béton après que le béton ait été coulé et compressé sur la structure en plastique injecté (10) pour former le bloc de construction modulaire Bl selon l'invention. Les profils constituent des extensions de la paroi, et peuvent par exemple prendre la forme de T pour permettre le passage du béton lors de la fabrication du bloc de construction. Le profil peut également avoir une forme de queue d'aronde contenue ou d'une queue d'aronde contenante. Dans ce mode de réalisation particulier, le profil fait partie intégrante de la paroi. Il peut également, dans un autre mode de réalisation, être rapporté ultérieurement à celle-ci, par des moyens de fixation.
Entre les profils (PI à P4) s'étant au moins un tenon (Tl à T3) qui s'étend de la base de la paroi longitudinale jusqu'à une hauteur prédéterminée h de la paroi longitudinale correspondant à la hauteur totale de la paroi à laquelle sont soustraites une hauteur granulométrique (par exemple 17 mm), fonction du béton qui est utilisé pour la fabrication du bloc de construction modulaire et une hauteur d'emboîtement (par exemple 19,24 mm) qui permet d'emboîter un bloc de construction modulaire de l'invention sur un autre comme cela sera explicité par la suite. Dans ce mode de réalisation particulier, les parois transversales (13, 14) sont quant à elles conformées de telle sorte qu'elles s'emboîtent l'une dans l'autre. En d'autres termes les formes des parois transversales sont créées de telle sorte que pour un bloc de construction modulaire donné, il existe une paroi transversale femelle (13) et une paroi transversale mâle (14). Ainsi, lorsqu'un bloc de construction Β est monté à côté d'un bloc de construction Bl, la paroi transversale femelle 13' du bloc de construction Β s'emboîte dans paroi transversale mâle 14 du bloc de construction B 1. Ainsi, un mûr monté à l'aide des blocs de construction de l'invention est rectiligne, de part l'alignement réalisé automatiquement lors de l'insertion de la paroi transversale maie 14 dans la paroi transversale femelle 13' .
Plus spécifiquement, comme illustré sur les figures, la paroi transversale mâle 14 comprend des languettes (14-1, 14-2) s'étendant sur toute la hauteur de la paroi 14. Ces languettes sont situées de chaque côté d'un épaulement (14-3) s'étendant également sut toute la hauteur de la paroi transversale mâle 14.
Pour sa part, la paroi transversale femelle 13 comprend des languettes (13- 1, 13-2) configurées pour guider les languettes (14-1, 14-2) lors de l'emboîtement et des saignées (13-3, 13-4) configurées pour loger les languettes (14-1, 14-2). Ces languettes et ces saignées s'étendent sur toute la hauteur de la paroi 13.
Comme cela sera décrit par la suite, l'évidement intérieur (16) formé, à l'intérieur de la structure en plastique, par les parois longitudinales (11, 12), transversales (13, 14) et supérieure (15) est configuré afin de remplir certaines fonctions particulières.
Il convient de conserver à l'esprit que, d'une part, cette configuration n'est qu'un des modes de réalisation possible pour la mise en œuvre des parois transversales. D'autre part, ces configurations et les avantages qui en découlent (rigidité, stabilité, emboîtement), sont directement liées à l'utilisation structure en plastique injecté 10. En effet, ces configurations et avantages seraient plus difficiles à obtenir en utilisant par exemple de l'argile (comme cala se fait pour la fabrication de briques) ou des matériaux isolant non rigides (le chanvre par exemple).
L'avantage procuré par l'invention est de mettre en œuvre une matière isolante rigide et injectable (dans un moule) ce qui permet d'assurer, dès la fabrication de la structure en plastique, que les côtes nécessaires à la mise en œuvre, par exemple de l'emboîtement vertical (un bloc par-dessus un autre) ou de l'emboîtement horizontal (un bloc à côté d'un autre) sera possible. De plus, l'emboîtement horizontal et l'emboîtement vertical permettent d'économiser une grande quantité de colle. Les inventeurs ont estimé qu'il est possible d'économiser une très grande quantité de mortier colle en utilisant les blocs de construction modulaires de l'invention à la place de blocs béton traditionnels, sans qu'il soit nécessaire de modifier le type de colle utilisé. Il n'est par exemple pas nécessaire d'introduire de mortier colle entre deux blocs emboîtés côte à côte.
De plus, l'emboîtement horizontal et l'emboîtement vertical permettent de prévenir la formation de ponts thermiques.
Le bloc de construction modulaire objet de la présente invention est décrit, dans un mode de réalisation particulier, adapté à une utilisation en extrémité de mur, en relation avec les figures 8 à 15.
Le bloc de construction modulaire B2 comprend, comme pour le mode de réalisation précédent, une structure en plastique injecté 10 de forme globalement parallélépipédique rectangle présentant deux parois longitudinales (11, 12), deux parois transversales (13, 14) et une paroi supérieure (15) sensiblement plane, lesdites parois longitudinales (11, 12) définissant avec lesdites parois transversales (13, 14) et ladite paroi supérieure (15), au moins un évidement intérieur (16).
La structure en plastique est sensiblement identique, en sa forme externe, à celle décrite en relation avec le bloc Bl . Cependant, cette structure en plastique comprend un cylindre (17), s'étendant verticalement de la base jusqu'au sommet de la structure. Le diamètre de ce cylindre est de 155 mm. C'est un diamètre standard. L'objet ce mode de réalisation du bloc de construction est de disposer d'un bloc de construction qui permette de monter les encoignures des murs des habitations. Ainsi, outre les caractéristiques d'emboîtement déjà décrit préalablement, ce bloc de construction B2 permet de ferrailler et de cimenter les encoignures des murs, de la façon habituelle. Ainsi, selon l'invention, il n'est pas nécessaire de modifier les habitudes de construction des hommes de l'art.
De plus, le bloc B2 comprend en outre une troisième paroi en béton, qui prend place à l'une des extrémités latérales. En contrepartie, les parois en béton des parois longitudinales sont de taille réduite. Pour permettre un emboîtement latéral (sur le côté gauche ou droit du bloc B2).
Accessoirement, le bloc de construction modulaire B2 peut être utilisé en dehors des encoignures, par exemples pour le passage de canalisations ou de fluides en général.
Le bloc de construction modulaire objet de la présente invention est décrit, dans un mode de réalisation particulier en relation avec les figures 16 à 21. Dans ce mode de réalisation, le bloc de construction de l'invention, offre la fonction de planelle. Une planelle est un bloc de construction situé en périphérie d'un plancher et de même nature que le matériau utilisé pour les murs verticaux. L'un des problèmes lié aux planelles est qu'en règle générale elles sont source de ponts thermiques créés par la jonction mur/plancher.
Ce mode de réalisation de l'invention ne présente pas ces inconvénients. En effet, il est imposé, dans les normes de construction que les planelles soient constituées du même matériau que celui utilisé pour les murs et les planchers. Or c'est cette identité de matériau qui est à l'origine des ponts thermique. Le bloc de construction modulaire B3 de l'invention ne présente pas ces inconvénients.
Le bloc de construction modulaire B3 comprend, comme pour le mode de réalisation précédent, une structure en plastique injecté 10 en forme de « L » (coupe A-A) présentant deux parois longitudinales (11, 12), deux parois transversales (13, 14) et deux parois supérieures (15, 15') sensiblement plane, lesdites parois longitudinales (11, 12) définissant avec lesdites parois transversales (13, 14) et lesdites parois supérieures (15, 15'), au moins un évidement intérieur (16). Ainsi, outre les caractéristiques d'emboîtement déjà décrit préalablement, ce bloc de construction B3 permet d'éviter la formation de ponts thermiques lors de la construction du bâtiment. En effet, grâce à ce bloc B3, le milieu extérieur, avec lequel la paroi longitudinale 11 est en contact, n'est pas e contact avec l'intérieur (la paroi longitudinale 12). Il n'y a donc pas de création de pont thermique et donc pas nécessité d'adjoindre des rupteurs de ponts thermiques, comme cela se rencontre fréquemment. De plus, la dalle qui est coulée ou montée par la suite n'est pas non plus en contact avec l'extérieur du bâtiment. Ainsi, l'isolation du bâtiment est totale.
5.3 Autres caractéristiques optionnelles et avantages
Comme cela a déjà été évoqué, la structure en plastique présente une paroi supérieure (15), sensiblement plate, s' étendant longitudinal ement d'un bout à l'autre du bloc modulaire de construction. Au extrémités de cette paroi, des moyens de préhensions sont aménagés (PI, P2) afin de permettre d'une part une manutention simplifiée du bloc de construction et d'autre part une pose plus simple permettant d'ajuster la partie mâle du bloc en cours de pose sur la partie femelle du bloc déjà posé et vice versa.
Selon une caractéristique particulière, la paroi supérieure (15) comprend des marquages de graduation. Ces parques de graduation permettent de réaliser un découpage du bloc de construction modulaire de manière plus aisée.
Selon un mode de réalisation particulier, la paroi supérieure (15) comprend un marquage de sens de pose. Ce marquage permet, dans certaines conditions de pose, d'orienter les blocs de construction dans le même sens. Ceci est particulièrement utile quand, comme c'est le cas dans certains modes de réalisation de l'invention, les surfaces externes (ExtA, ExtB) du bloc de construction ont des propriétés différentes et que l'une des surfaces doit impérativement être en contact avec l'extérieur.
La structure en plastique 10 comprend des alvéoles (Alvl à Alv5). Ces alvéoles sont des évidements de la structure en plastique. Elles sont utilisées pour définir des volumes dans lesquels l'air est emprisonné au moment du montage du mur. Une fois le bloc de construction posé, l'air présent dans les alvéoles ne circule pas dans le mur. L'air ainsi emprisonné participe ainsi passivement à la résistance thermique offerte in fine par le bloc de construction modulaire de l'invention.
Selon un mode de réalisation particulier, des éléments complémentaires d'isolation sont ajoutés à l'intérieur des alvéoles de la structure en plastique : éléments complémentaires d'isolation phonique, éléments complémentaires d'isolation thermique. Ces éléments complémentaires peuvent se présenter, dans un premier mode de réalisation, sous la forme de pyramides carrées qui sont disposées à l'intérieur du bloc de construction modulaire. La taille et l'orientation de ces pyramides sont calculées de sorte que le bloc permette une isolation phonique du mur quand celui-ci est monté.
Selon un mode de réalisation particulier, les profils (PI à P4) et les tenons (Tl à T3) sont configurés en fonction de la granulométrie du béton employé lors de la fabrication du bloc de construction de l'invention. Plus particulièrement, la section des profils est de 17 mm pour un béton standard. De même, la largeur de la base d'un tenon est de 17 mm (voir coupe A- A).
L'invention se rapporte également à une structure plastique telle que définie préalablement. La structure en plastique injecté 10 est de forme globalement parallélépipédique rectangle et présente deux parois longitudinales (11, 12), deux parois transversales (13, 14) et une paroi supérieure (15) sensiblement plane, lesdites parois longitudinales (11, 12) définissant avec lesdites parois transversales (13, 14) et ladite paroi supérieure (15), au moins un évidement intérieur (16). Selon l'invention chacune desdites parois longitudinales comprend :
une pluralité de profils (PI à P4) qui s'étendent sur la plus grande partie de la hauteur de la paroi longitudinale (11,12) ;
au moins un tenon (Tl à T3) qui s'étend de la base de la paroi longitudinale jusqu'à une hauteur prédéterminée h de la paroi longitudinale. Selon un mode de réalisation particulier, non représenté, les alvéoles (Alvl à Alv5) sont comblées avec un matériau isolant, qui vient en substitution de l'air pour apporter une meilleure isolation au bloc de construction modulaire final. Un tel comblement des alvéoles peut être réalisé à l'aide de l'aide de verre, de laine de roche, de mousse de polyuréthane expansée.

Claims

REVENDICATIONS
Bloc de constmction modulaire caractérisé en ce qu'il comprend une structure en plastique injecté 10 de forme globalement parallélépipédique rectangle présentant deux parois longitudinales (11, 12), deux parois transversales (13, 14) et une paroi supérieure (15) sensiblement plane, lesdites parois longitudinales (11, 12) définissant avec lesdites parois transversales (13, 14) et ladite paroi supérieure (15), au moins un évidement intérieur (16), chacune desdites parois longitudinales comprenant :
une pluralité de profils (PI à P4) qui s'étendent sur la plus grande partie de la hauteur de la paroi longitudinale (11,12) ;
au moins un tenon (Tl à T3) qui s'étend de la base de la paroi longitudinale jusqu'à une hauteur prédéterminée h de la paroi longitudinale.
Bloc de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un profil en plastique (PI à P4) définit un espacement d'au moins 17 mm avec ladite paroi latérale sur laquelle il est moulé.
Bloc de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une planelle en béton est coulée sur au moins une desdites parois longitudinales (11, 12).
Bloc de construction selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une planelle en béton est coulée sur chacune desdites parois longitudinales (11, 12).
Bloc de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites parois transversales (13, 14) sont conformées de telle sorte qu'une paroi transversale (13) dudit bloc de construction s'emboîte dans une paroi transversale (14') d'un autre bloc de construction.
Bloc de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que des moyens de préhensions (PI, P2) sont aménagés au extrémités de ladite paroi supérieure 15.
Bloc de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ladite paroi supérieure 15 comprend des marques de graduation.
Bloc de construction selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite structure en plastique 10 comprend une pluralité d'alvéoles (Alvl à Alv5).
Procédé de fabrication d'un bloc de construction modulaire selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes de :
injection et moulage d'une la structure en plastique, délivrant une structure nue.
mise en place de la structure nue dans un moule pour bloc de béton, coulage du béton dans des emplacements laissés libres par ladite structure en plastique.
compression du béton par mise en vibration du moule contenant la structure en plastique et le béton coulé.
Structure en plastique injecté 10 de forme globalement parallélépipédique rectangle présentant deux parois longitudinales (11, 12), deux parois transversales (13, 14) et une paroi supérieure (15) sensiblement plane, lesdites parois longitudinales (11, 12) définissant avec lesdites parois transversales (13, 14) et ladite paroi supérieure (15), au moins un évidement intérieur (16), caractérisé en ce que chacune desdites parois longitudinales comprend :
une pluralité de profils (PI à P4) qui s'étendent sur la plus grande partie de la hauteur de la paroi longitudinale (11,12) ;
au moins un tenon (Tl à T3) qui s'étend de la base de la paroi longitudinale jusqu'à une hauteur prédéterminée h de la paroi longitudinale.
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