FR2465844A1

FR2465844A1 - Composite structural building panels - involving expanded and dense plastics and concrete or plaster strata

Info

Publication number: FR2465844A1
Application number: FR7923810A
Authority: FR
Inventors: Patrick Mournaud; Christian Guichenducq
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-09-25
Filing date: 1979-09-25
Publication date: 1981-03-27

Abstract

Structural panels for building walls or partitions have a core of expanded polystyrene enclosed in turn by layers of low density concrete (incorporating medium sized hollow bead fillers) and layers of a relatively solid material such as normal density concrete or plaster. At least one of the faces is covered with a waterproofing matl, e.g. bitumen based. Pref. the panels incorporate at intervals hollow tubes of e.g. PVC which may be used to accommodate services or accept alignment dowels, and timber posts capped with metal blocks for anchoring brackets or other adaptors for assembly to beams, joists etc. Used for components of prefabricated housing systems. The structure provides ac combination of strength and insulation without significant internal thermal bridges.

Description

L'invention concerne, d'une manière générale des perfectionnements apportes à la structure de panneaux sandwich, du genre préfabriquée. The invention relates generally to improvements made to the structure of sandwich panels, of the prefabricated type.

L'invention concerne plus spécialement des panneaux sandwich pour l'élaboration de constructions à usage d'habitation. The invention relates more particularly to sandwich panels for the development of constructions for residential use.

On connu deijà de nombreux types de panneaux sandwich dont la structure autorise la technique dite de préfabrication. De tels panneaux sont réalisés avec des matériaux divers, de préférence à bon pouvoir isolant et on peut citer pour les agrégats, les billes de verre expansé, l'argile expansé, les particules végétales ou organiques, Ces agrégats sont agglomérés avec différents liants pour former une sorte de béton léger. Parmi les liants, on citera entre autres les mousses polyuréthanes, les mousses phénoliques. We already know many types of sandwich panels whose structure allows the technique known as prefabrication. Such panels are made with various materials, preferably with good insulating power and mention may be made, for aggregates, of expanded glass beads, of expanded clay, of vegetable or organic particles. These aggregates are agglomerated with different binders to form a kind of light concrete. Among the binders, there may be mentioned, inter alia, polyurethane foams, phenolic foams.

On obtient, à l'aide de tels mélanges, des agglomérats propres à constituer l'âme des panneaux de construction. Tous ces panneaux, s'ils présentent en général un assez bon coefficient d'isolation thermique, présentent par contre des faiblesses surtout au niveau de la résistance mécanique, en particulier lorsque l'on recherche la préfabrication de panneaux autoportants. Dans la plupart des cas, la fonction porteuse est obtenue, pour chaque panneau, par la présence d'une armature métallique, le plus souvent un cadre dont les côtés sont utilisés comme rive de raccord entre les panneaux d'un marne genre. Using such mixtures, agglomerates capable of constituting the core of the construction panels are obtained. All these panels, if they generally have a fairly good coefficient of thermal insulation, on the other hand have weaknesses especially in terms of mechanical strength, in particular when seeking the prefabrication of self-supporting panels. In most cases, the load-bearing function is obtained, for each panel, by the presence of a metal frame, most often a frame whose sides are used as a connecting edge between the panels of a kind marl.

Ce type de structure présente de nombreux inconvénients, et notamment des ponts thermiques au niveau des armatures affleurantes, mais aussi des incompatibilités entre les liants des "bétons légers" et les fers d'armature se traduisant par des corrosions incontrlables dans le temps. This type of structure has many drawbacks, and in particular thermal bridges at the level of the leveling reinforcements, but also incompatibilities between the binders of "light concretes" and the reinforcing irons resulting in corrosions which cannot be ignored over time.

Les structures connues de panneaux préfabriqués, en raison des armatures métal, sont en outre d'un coût de fabrication élevé en raison de l'incidence matière. Par ailleurs, on note un problème connexe qui est celui du raccord des pieds de panneaux avec un plancher, des rives supérieures avec des éléments de plafonds ou des fermes de toitures, et il existe dans le genre une trbs grande diversité d'adaptations dont la fabrication en série est rendue difficile, et dont la pose exige un certain savoir faire. The known structures of prefabricated panels, due to the metal reinforcements, are also of high manufacturing cost due to the material incidence. In addition, there is a related problem which is that of the connection of the panel legs with a floor, upper banks with ceiling elements or roof trusses, and there is in the genre a very wide variety of adaptations whose mass production is made difficult, and the installation requires a certain know-how.

La présente invention a en conséquence pour but de fournir, en premier lieu, un panneau de construction se prêtant bien à la préfabrication et dont la structure permette la réalisation de murs porteurs légers, à coefficient d'isolation thermique élevé, ces panneaux permettant d'éliminer les inconvénients des panneaux dits à cadre de renforcement. The present invention therefore aims to provide, first, a construction panel suitable for prefabrication and whose structure allows the realization of light load-bearing walls, with high coefficient of thermal insulation, these panels allowing eliminate the disadvantages of so-called reinforcement frame panels.

L'invention a pour but également de fournir des panneaux qui, à l'état assemblé, forment un support de construction à fonction intérieure terminée, notamment murs, toiture, plancher, les éléments tels que murs et toit pouvant recevoir à la demande de l'acquéreur, éventuellement par ses soins, un revêtement extérieur traditionnel ou non. The invention also aims to provide panels which, in the assembled state, form a construction support with completed interior function, in particular walls, roofing, floor, the elements such as walls and roof which can receive at the request of the 'purchaser, possibly by him, a traditional or non-traditional exterior coating.

L'invention trouve sa base sur l'application à un matériau de base en soi connu, désigné dans l'industrie du briment sous la dénomination "Phenoperle", et constitué notamment de perles de polystyrène à densification modulable, et d'un liant phénolique. The invention finds its basis on the application to a basic material known per se, designated in the briment industry under the name "Phenoperle", and consisting in particular of polystyrene beads with modular densification, and of a phenolic binder .

L'invention concerne en conséquence une structure sandwich de panneau de construction autoportant préfabriqué, notamment pour la réalisation de support de construction à fonction intérieure terminée, apte à recevoir extérieurement un habillage en matériau traditionnel ou fabriqué, structure caractérisée en ce qu'elle est constituée d'une âme à fonction isolante, tel qu'un pobrstyrène expansé homogène, revêtu double face d'un béton léger formé de préférence d'un agrégat de perles de polystyrène à densification modulée, agglomérées à l'aide d'un liant phénolique suivant un procédé en soi connu, ce béton léger étant revêtu sur chacune de ses faces d'un parement rigide lié au béton léger, notamment un parement de plaques de plâtre, l'un de ses parements recevant un écran étanche à l'eau, tel qu'une couche à base de bitume. The invention therefore relates to a sandwich structure of a prefabricated self-supporting construction panel, in particular for the production of a construction support with a finished interior function, capable of receiving externally a covering of traditional or manufactured material, structure characterized in that it consists a core with an insulating function, such as a homogeneous expanded pobrstyrene, coated on both sides with light concrete preferably formed from an aggregate of modulated densification polystyrene beads, agglomerated using a following phenolic binder a process known per se, this light concrete being coated on each of its faces with a rigid facing linked to the light concrete, in particular a facing of plasterboard, one of its facing receiving a waterproof screen, such than a bitumen-based layer.

Gracie à cette structure stratifiée, on combine la fonction isotherme, la fonction autoporteuse, la fonction anti-eau, chaque panneau se prêtant, en raison de son faible poids à un montage manuel simplifié. Thanks to this laminate structure, we combine the isothermal function, the self-supporting function, the anti-water function, each panel lending itself, due to its low weight, to a simplified manual assembly.

Suivant une disposition de l'invention, la structure sandwich comprend une armature de renforcement constituée par des poteaux totalement intégrés et enrobés dans le béton léger, de préférence des poteaux bois situés à une certaine distance des rives de raccordement des panneaux entre eux, les extrémités de ces poteaux étant à chaque fois revêtues d'une frette de fixation enveloppante intégrée également. According to an arrangement of the invention, the sandwich structure comprises a reinforcing reinforcement constituted by posts totally integrated and embedded in the light concrete, preferably wooden posts located at a certain distance from the connecting edges of the panels between them, the ends of these posts being each time coated with a wrap-around fixing band also integrated.

Par ce mode de renforcement, on intègre très peu de masses métalliques dans les panneaux, mais surtout on obtient des blocs d'ancrage aptes à recevoir sans risque d'éclatement, des éléments de fixation traditionnels et de mise en oeuvre simple, notamment des tirefonds. By this method of reinforcement, very few metallic masses are integrated into the panels, but above all, one obtains anchor blocks capable of receiving, without the risk of bursting, traditional fixing elements and simple implementation, in particular lag bolts. .

glvanfs une autre disposition, dans l'application à la constitution de murs portes7 s, l'une des extrémités d'un poteau intégré est coiffé d'une frette sabot pour sa fixation, par exemple sur les rives d'une sole béton, tandis que son autre extrémité est coiffée d'une frette à fond percé apte à recevoir une chappe en U dont les branches servent à la fixation des extrémités des fermes de toiture. glvanfs another arrangement, in the application to the construction of gates 7s walls, one end of an integrated post is capped with a hoop hoop for its fixing, for example on the banks of a concrete floor, while that its other end is capped with a hoop with a drilled bottom capable of receiving a U-shaped clevis whose branches are used to fix the ends of the roof trusses.

Par cette disposition, les efforts des fermes supportant les éléments porteurs de toiture sont repris directement par les poteaux intégrés des panneaux. By this arrangement, the forces of the trusses supporting the load-bearing roof elements are taken up directly by the integrated posts of the panels.

Suivant un mode de réalisation1 les rives de raccordement des panneaux entre eux présentent une feuillure de section semi-circulaire ménagée partiellement dans l'épaisseur du béton léger, de manière à laisser subsister de part et d'autre de cette feuillure, une face de contact, un élément tubulaire étant emprisonné dans les feuillures en regard de deux panneaux adjacents, de préférence un tube en polychlorure de vinyle. According to one embodiment, the edges for connecting the panels to one another have a semi-circular section rebate partially formed in the thickness of the light concrete, so as to leave a contact face on either side of this rebate. , a tubular element being trapped in the rebates facing two adjacent panels, preferably a polyvinyl chloride tube.

Ce mode de réalisation simplifie le jointoiement des panneaux, évite les ponts thermiques et les éléments tubulaires servent avantageusement au passage de conducteurs électriques ou autres. This embodiment simplifies the jointing of the panels, avoids thermal bridges and the tubular elements advantageously serve for the passage of electrical or other conductors.

L'invention concerne également les constructions obtenues par la mise en oeuvre des structures sandwich faisant application des dispositions principales ci-dessus exposées. The invention also relates to the constructions obtained by the use of sandwich structures applying the main provisions described above.

D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui suit, d'un mode d'exécution donné ici à titre d'exemple, et illustré dans les dessins annexés dans lesquels
La Figure 1 est une vue en perspective partielle, avec parties enlevées, montrant un support de construction élaboré à partie de panneaux selon l'invention.Other characteristics of the invention will emerge from the detailed description which follows, of an embodiment given here by way of example, and illustrated in the appended drawings in which
Figure 1 is a partial perspective view, with parts removed, showing a construction support made from panels according to the invention.

La Figure 2 est une vue en perspective avec parties enlevées, montrant le détail de la structure d'un panneau auto-portant ainsi que le détail du mode de fixation de sa rive supérieure avec une ferme de toiture. Figure 2 is a perspective view with parts removed, showing the detail of the structure of a self-supporting panel as well as the detail of the method of fixing its upper edge with a roof truss.

Suivant l'invention, en Figure 1, on a désigné par la référence générale tO différentes formes d'exécution des panneaux sandwich autoportants préfabriqués, dans l'application à l'élaboration d'un support de construction, à fonction intérieure terminée, apte à recevoir extérieurement un habillage en matériau traditionnel ou fabriqué. According to the invention, in Figure 1, we have designated by the general reference tO different embodiments of prefabricated self-supporting sandwich panels, in the application to the development of a construction support, with finished interior function, suitable for externally receive a covering in traditional or manufactured material.

On se reportera plus spécialement à la figure 2 pour décrire la structure de ces panneaux de fonction. Une structure du genre en question est constituée d'une âme à fonction isolante 11, de préférence un polystyrène expansé homogène, revêtu double face d'un béton léger 12. Le béton d'enrobage est formé de préférence d'un agrégat de perles de polystyrène à densification modulée, c'est-à-dire à densification de surface plus Importante qu'au coeur de la matière, ce grace à quoi on accroit les caractéristiques de résistance mécanique du panneau fini, tout en économisant la matière de base de l'agrégat. On utilise notamment comme liant pour cet agrégat, un liant phénolique. Reference will be made more particularly to FIG. 2 to describe the structure of these function panels. A structure of the kind in question consists of a core with an insulating function 11, preferably a homogeneous expanded polystyrene, coated on both sides with light concrete 12. The coating concrete is preferably formed of an aggregate of pearls modulated densification polystyrene, that is to say more surface densification than at the heart of the material, which increases the mechanical strength characteristics of the finished panel, while saving the basic material of the 'aggregate. As a binder for this aggregate, a phenolic binder is used in particular.

Le béton léger tel que défini ci-dessus est revêtu sur chacune de ses faces, d'un parement rigide 13a, 13b, notamment un parement en plaques de plaire. The light concrete as defined above is coated on each of its faces, with a rigid facing 13a, 13b, in particular a facing made of plates to please.

Le parement 13a constituera la face intérieure du support de construction, tel que celui représenté figure 1, tandis que le parement 13b constituera la face extérieure de ce support de construction. Pour cette fonction, le parement 13b reçoit un écran étanche à l'eau 14, tel qu'une couche ou feuille à base de bitume. ll peut être avantageux de revêtir la couche de bitume 14 d'une feuille d'isolation de contact 15, par exemple une feuille de polyéthylène, ce qui permet, lors du transport ou des manutentions, de protéger momentanément cette couche bitumeuse.The facing 13a will constitute the internal face of the construction support, such as that shown in FIG. 1, while the facing 13b will constitute the external face of this construction support. For this function, the facing 13b receives a waterproof screen 14, such as a layer or sheet based on bitumen. It may be advantageous to coat the bitumen layer 14 with a contact insulation sheet 15, for example a polyethylene sheet, which makes it possible, during transport or handling, to temporarily protect this bituminous layer.

Suivant une disposition plus spécialement montrée figure 2, la structure sandwich d'un panneau comprend une armature de renforcement constituée par des poteaux 16, totalement intégrés dans le béton léger 12. On utilise de préférencedes poteaux bois, situés à une certaine distance des rives de raccordement 17, des panneaux entre eux. Ce mode d'intégration des poteaux est beaucoup plus économique que la constitution d'un cadre, souvent un cadre conformateur, en profilé métallique. According to an arrangement more particularly shown in FIG. 2, the sandwich structure of a panel comprises a reinforcing reinforcement constituted by posts 16, completely integrated in the light concrete 12. Preferably wooden posts are used, located at a certain distance from the banks of connection 17, panels between them. This mode of integration of the posts is much more economical than the constitution of a frame, often a conforming frame, in metal profile.

Suivant un mode d'exécution particulièrement avantageux, les extrémités des poteaux 16 sont à chaque fois revêtues d'une frette de fixation enveloppante 18, qui est intégrée dans le béton léger lors de la fabrication de la structure sandwich. According to a particularly advantageous embodiment, the ends of the posts 16 are each time coated with an enveloping fixing band 18, which is integrated in the light concrete during the manufacture of the sandwich structure.

Le mode de fixation des structures sandwich par l'intermédiaire des frettes enveloppantes aux extrémités des poteaux de renforcement, s'est révélé à l'usage, d'une très grande fiabilité et d'une extrême simplicité de mise en oeuvre lors de la pose des panneaux. Dans ce but, l'une des extrémités d'un poteau intégré est coiffé d'une frette portant un sabot 19, par exemple une simple équerre dans l'exemple représenté figure 1, cette équerre se fixant sur les rives d'une sole béton, par exemple par simple splitage ou autre organe de fixation, tel que vs, tirefond1 boulon1 etc... L'autre extrémité du poteau reçoit une frette comportant une partie de fond 20, laquelle est percée d'un orifice 21. Le fond 20 de la frette constitue une platine d'appui, sur laquelle on peut appliquer une chape en U 22, dont les branches 23, servent à la fixation des extrémités des fermes de toiture 24, comme il est montré figure 1. On comprend que par cette disposition, les efforts des fers supportant les éléments porteurs de toiture, sont repris directement par les poteaux 16, intégrés dans les panneaux qui sont effectivement autoportants.The method of fixing the sandwich structures by means of the enveloping frets at the ends of the reinforcement posts, has proven to be very reliable and extremely simple to use during installation. Signs. For this purpose, one of the ends of an integrated post is capped with a hoop carrying a shoe 19, for example a simple square in the example shown in Figure 1, this square being fixed on the banks of a concrete floor , for example by simple splitting or other fixing member, such as vs, tirefond1 bolon1 etc ... The other end of the post receives a hoop having a bottom portion 20, which is pierced with an orifice 21. The bottom 20 of the hoop constitutes a support plate, to which a U-shaped yoke 22 can be applied, the branches 23 of which serve to fix the ends of the roof trusses 24, as shown in FIG. 1. It is understood that by this arrangement, the forces of the irons supporting the roof-bearing elements are taken up directly by the posts 16, integrated into the panels which are effectively self-supporting.

On remarquera encore que les chapes en U 22, se fixent par l'intermédiaire d'un tirefond 25, dans la matière du poteau 16. Dans ce cas, on est en présence d'un serrage forcé mais la matière du poteau ne peut pas céder sous la pression de serrage, puisque l'extrémité du poteau est coiffée par la frette 18.It will also be noted that the U-shaped yokes 22 are fixed by means of a lag screw 25, in the material of the post 16. In this case, there is a forced tightening but the material of the post cannot yield under the clamping pressure, since the end of the post is capped by the hoop 18.

Suivant une autre disposition, les rives de raccordement 17 des panneaux présentent à chaque fois une feuillure 26, de section semi circulaire, ménagée dans l'épaisseur du béton léger 12. Cette feuillure stintbgre dans l'épaisseur du béton léger de manière à laisser subsister de part et d'autre de cette feuillure, une face de contact constituée par le béton léger et la tranche des parements 13a,13b. According to another arrangement, the connecting edges 17 of the panels each have a rebate 26, of semi-circular section, formed in the thickness of the light concrete 12. This rebate stintbgre in the thickness of the light concrete so as to allow it to remain on either side of this rebate, a contact face constituted by the light concrete and the edge of the facings 13a, 13b.

Un élément tubulaire 27, est emprisonné dans les feuillures 26, en regard de deux panneaux adjacents, cet élément tubulaire étant de préférence un tube circulaire en polychlorure de vinyle.A tubular element 27 is trapped in the rebates 26, facing two adjacent panels, this tubular element preferably being a circular polyvinyl chloride tube.

La mse en place de panneaux sandwich pour la réalisation d'un support de construction, peut être facilement compris à l'examen de la figure 1. Lorsque les panneaux sont montés et assemblés, on obtient une structure à finition intérieure terminée, il ne reste plus alors, suivant les goûts et les moyens de l'acquéreur, à terminer la construction par un habillage extérieur qui peut être par exemple, des parpaings 28 comme montré figure 1, une couverture de toiture 29, tous ces éléments pouvant astre traditionnels ou fabriqués. The mse in place of sandwich panels for the realization of a construction support, can be easily understood on examination of Figure 1. When the panels are assembled and assembled, we obtain a structure with finished interior finish, there remains more then, according to the tastes and the means of the purchaser, to finish the construction by an external covering which can be for example, concrete blocks 28 as shown in figure 1, a roof covering 29, all these elements being able to be traditional or manufactured .

Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux exemples d'exécution ci-dessus décrits et représentés, pour lesquels on pourra prévoir d'autres variantes ou d'autres modes d'exécution, sans sortir pour cela du cadre des revendications annexées. Of course, the invention is not limited to the exemplary embodiments described and shown above, for which other variants or other embodiments may be provided, without departing from the scope of the appended claims.

Claims

1) Sandwich structure of a self-supporting, prefabricated construction panel, in particular for the production of a construction support with a completed interior function, capable of receiving an exterior covering of traditional or manufactured material, structure characterized in that it consists of a core with an insulating function such as a homogeneous expanded polystyrene coated on both sides with a light concrete preferably formed from an aggregate of modulated densification polystyrene, agglomerated using a phenolic binder according to a process known per se, this concrete light being coated on each of its faces with a rigid facing linked to light concrete, in particular a facing of plasterboard, one of these facing receiving a waterproof screen, such as a layer based on bitumen .

2) sandwich panel structure, according to claim 1, characterized in that it comprises a reinforcing reinforcement constituted by posts totally integrated and embedded in the light concrete, preferably wooden posts located at a certain distance from the connection edges panels between them, the ends of these posts being each time coated with a wraparound fixing hoop also integrated.

3) sandwich panel structure, according to claims 1 and 2, characterized in that, in the application to the construction of load-bearing walls, one of the ends of an integrated post is capped with a shoe hoop for its fixing for example on the banks of a concrete floor, while its other end is capped with a drilled-bottom hoop capable of receiving a U-shaped yoke whose branches serve to fix the ends of the roof trusses.

4) sandwich panel structure according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the connecting edges of the panels between them have a rebate of semi-circular section, partially formed in the thickness of the light concrete, so to leave on either side of this rebate, a contact face, a tubular element being trapped in the rebates facing two adjacent panels, preferably a polyvinyl chloride tube.

5) Construction in particular for residential use, characterized in that at least the load-bearing walls are made from sandwich structures according to any one of claims 1 to 4.