FR2570111A1 - Bloc de construction en beton a structure sandwich, et element d'armature et plaque d'isolation pour un tel bloc - Google Patents

Bloc de construction en beton a structure sandwich, et element d'armature et plaque d'isolation pour un tel bloc Download PDF

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Abstract

CE BLOC DE CONSTRUCTION EST DU TYPE COMPRENANT DEUX DALLES DE BETON 1, 2 DISPOSEES EN PARALLELE, A DISTANCE L'UNE DE L'AUTRE, DES ARMATURES DE FIL 5 PREVUES ENTRE CES DALLES DE BETON ET FIXEES DANS CELLES-CI SUIVANT LES BORDS OPPOSES DE CES ARMATURES, ET UNE COUCHE ISOLANTE 3 REMPLISSANT L'ESPACE EXISTANT ENTRE LES DALLES DE BETON. LE PROBLEME POSE CONSISTE A REALISER DE MANIERE PLUS SIMPLE LA COUCHE ISOLANTE, AFIN, ENTRE AUTRES, DE FACILITER L'ASSEMBLAGE, TOUT EN CONSERVANT LA RIGIDITE DE L'ARMATURE. SELON L'INVENTION, LA PARTIE CENTRALE D'AU MOINS UNE ARMATURE DE FIL 5 SE TROUVE, SUR TOUTE LA LONGUEUR DE L'ARMATURE, MOULEE A DEMEURE A L'INTERIEUR D'UN MATERIAU ISOLANT 8 DE MANIERE A CONSTITUER UN CORPS MONOBLOC 4 AVEC LE MATERIAU ISOLANT. L'INVENTION TROUVE UNE APPLICATION AVANTAGEUSE DANS LA REALISATION D'ELEMENTS DE MUR POUR MAISONS.

Description

1 - La présente invention concerne les blocs de construction en
béton à structure sandwich, du type comprenant deux dalles de béton dis-
posées en parallèle, à distance l'une de l'autre, des armatures de fil prévues entre ces dalles de béton et fixées dans celles-ci suivant les bords opposés de ces armatures, et une couche isolante remplissant l'espace
existant entre les dalles de béton.
Les blocs de construction de ce type sont largement utilisés
dans la construction de maisons, par exemple pour des éléments de mur.
Les dalles de béton d'un bloc de construction ont à ce jour
une épaisseur de 50 à 150 mm et il est prévu entre elles une couche d'iso-
lation thermique obligatoire. Cette couche est habituellement constituée par des plaques formées de laine minérale ou d'une mousse d'isolation organique, ces plaques étant disposées avec leurs bords appliqués l'un contre l'autre suivant un plan commun. Au cours de l'assemblage du bloc,
on dispose des armatures séparées entre les plaques d'isolation, ces ar-
matures reliant l'une à l'autre les deux dalles de béton dans le bloc achevé. Les armatures sont habituellement soit des armatures diagonales dans lesquelles le fil d'armature s'étend en zigzag entre deux barres longitudinales parallèles, soit des armatures en échelle dans lesquelles
un certain nombre de fils d'armature parallèles s'étendent, avec un es-
pacement déterminé, entre deux barres longitudinales. Ces barres longi-
tudinales des armatures et les fils d'armature qui y sont fixes font
saillie hors de la couche isolante et ils sont fixes dans les dalles cor-
respondantes de béton d'une manière telle que ces dalles se trouvent
solidarisées entre elles grâce à ces armatures.
Les armatures sont destinées à faire fonctionner le bloc
comme corps unique sur le plan mécanique malgré les différentes couches.
Ces armatures assurent la résistance mécanique du bloc, même sous une
charge à long terme, et par exemple en cas d'incendie.
Lorsqu'un bloc de construction se trouve exposé à une con-
trainte telle que ses dalles de béton ont tendance à être déplacées l'une par rapport à l'autre suivant leurs propres plans, une armature diagonale se trouve alors influencee, avec les tiges qui sont formées par le fil d'armature et qui s'étendent dans un sens, soumises à une charge de
traction, tandis que les tiges qui s'étendent dans l'autre sens se trou-
vent soumises à une charge de compression. L'aptitude des tiges indivi-
-2-
duelles à résister à une charge de compression sans flamber est essentiel-
le au niveau du dimensionnement de l'armature. Un flambage des tiges en-
traînerait facilement une déformation de l'ensemble du bloc sandwich, et
donc son inaptitude à être utilisé.
On sait déjà, d'après le brevet US 4 297 820, réaliser la couche isolante d'un bloc de construction à partir d'armatures séparées et de bandes de plaque isolante, en les assemblant tour à tour sous forme d'un empilement en forme de plaque que l'on serre dans un châssis spécial afin de constituer une plaque monobloc dans laquelle les armatures de fil s'encastrent dans les surfaces marginales des bandes adjacentes de plaque
isolante, ces surfaces marginales des bandes adjacentes se trouvant com-
primées l'une contre l'autre au niveau des cavités ménagées par le fil
d'armature. Pour que l'empilement ne tombe pas en morceaux après l'opé-
ration de serrage, on relie entre elles les armatures à l'aide de fils de
liaison transversaux communs.
Bien que les fils d'armature ayant ce type de structure soient entourés de tous côtés par de la matière isolante, ce qui accroit la résistance au flambage des fils, l'assemblage des armatures séparées
et des éléments de matière isolante à encastrement exige un travail im-
portant. Il existe le risque que des défauts apparaissent, ce qui accroit
les pertes thermiques. Apres l'assemblage, les fils de construction doi-
vent encore être fixes sur les fils d'armature par soudage, ce qui est peu pratique, et également difficile à exécuter. Les armatures doivent être réalisées suffisamment rigides pour qu'elles conservent leur forme
lorsqu'on les assemble dans l'empilement considéré.
C'est pourquoi la présente invention a pour but de fournir
un bloc de construction en béton à structure sandwich qui évite les in-
convénients mentionnés ci-dessus et dans lequel la couche isolante soit réalisée de manière plus simple à partir des armatures et de la matière
isolante.
A cet effet, l'invention a pour objet un bloc de construc-
tion du type précité, caractérisé en ce que la partie centrale d'au moins une armature de fil se trouve, sur toute la longueur de l'armature, moulée à demeure à l'intérieur d'un matériau isolant de manière à constituer un
corps monobloc avec le matériau isolant.
L'invention se trouve basée sur l'idée que le fil d'armature se trouve moulé directement à l'intérieur d'une couche isolante lorsque le matériau isolant est coulé de manière à constituer une plaque isolante ou - 3 - une bande de plaque isolante. Cela autorise une fixation du fil d'armature dans la couche isolante sans aucune disposition ultérieure de fixation,
tandis que simultanément la partie du fil d'armature qui demeure à l'in-
térieur de la couche isolante se trouve entièrement entourée par le maté-
riau isolant. Ce type de combinaison moulée d'une armature et d'un matériau isolant se trouve être suffisamment rigide pour être manipulée par elle-même.Le moulage du fil d'armature dans le matériau isolant peut
s'exécuter aisément sous forme d'une opération continue à l'aide de ma-
chines, le(s) fil(s) d'armature étant introduit(s) dans l'isolant au cours du moulage de la couche. Ainsi, l'armature n'a pas besoin d'être aussi rigide que si elle devait supporter une manipulation indépendante, une
fois que le fil d'armature se trouve moulé dans le matériau d'isolation.
Tous les fils d'armature du bloc de construction peuvent être moulés dans une plaque d'isolation monobloc constituant la couche isolante du bloc de
construction, ou bien l'on peut mouler un ou plusieurs fils avec le maté-
riau isolant afin de constituer une poutre d'armature qui est alors as-
semblée avec des plaques d'isolation séparées pour constituer la couche
isolante du bloc de construction.
L'invention a également pour objet un élément d'armature
pour un tel bloc de construction à structure sandwich cet élément d'ar-
mature étant caractérisé en ce que les parties de fil du fil d'armature qui sont disposées entre les surfaces opposées de la couche isolante sont
moulées à demeure à l'intérieur de cette couche isolante.
On peut fabriquer simplement cet élément d'armature sous la forme d'une poutre qui constituera une partie de la couche isolante du bloc de construction. Etant un corps rigide, cette poutre est facile à manipuler et on l'utilise dans la fabrication d'un bloc de construction
d'une manière analogue à une armature classique diagonale ou en échelle.
Dans une poutre d'armature de ce type, aucun trou ou fente provoquant des pertes de chaleur ne se trouve ménagé dans la couche isolante par le fil d'armature. L'invention a encore pour objet une plaque isolante pour bloc de construction à structure sandwich tel que décrit ci-dessus, cette plaque isolante étant caractérisée en ce qu'un certain nombre d'armatures
de fil sont moulées à demeure à l'intérieur de la couche isolante, paral-
lèlement entre elles et à distance l'une de l'autre, de manière à consti-
tuer un corps monobloc en forme de plaque.
- 4 - Ce type de plaque isolante convient pour être utilisé en tant que tel comme couche isolante dans un bloc de construction, étant
donné que cette plaque se trouve déjà munie des armatures de fil neces-
saires, du fait du moulage de celles-ci.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemples non li-
mitatifs et en regard des dessins annexes sur lesquels:
- la figure I est une vue en perspective d'un mode de réa-
lisation préférentiel d'un bloc de construction conforme à l'invention,
- les figures 2 à 4 sont des vues respectivement en pers-
pective, latérale et de bout, d'un élement d'armature utilisé dans le bloc de construction de la figure 1, - les figures 5 et 6 sont des coupes transversales d'autres modes de réalisation de l'élément d'armature et d'une couche
isolante.
Le bloc de construction à structure sandwich représenté sur la figure 1 comprend deux dalles de béton paralleles 1 et 2 et une couche isolante 3 disposée entre celles-ci. Deux éléments d'armature 4
sont prévus entre ces dalles de béton, ces éléments constituant une par-
tie de la couche isolante.
Un tel élément d'armature 4 est constitué par une armature diagonale 5 connue en soi et qui comporte un fil d'armature 6 en acier s'étendant en zigzag et fixé par soudage sur deux barres longitudinales paralleles 7 en acier, au voisinage des coudes 6a du fil. Cette armature diagonale est moulée à l'intérieur d'une poutre isolante 8 en mousse de
polyuréthane ou de polystyrène présentant une section transversale rec-
tangulaire. Le moulage est exécuté de telle manière que les barres lon-
gitudinales et les coudes du fil d'armature demeurent à l'extérieur de
l'une et l'autre des surfaces opposées 8a de la poutre isolante. La hau-
teur de cette poutre isolante est avantageusement égale à celle des autres
plaques isolantes 9 de la couche isolante 3 située entre les dalles de bé-
ton, ces plaques étant disposées en contact étroit contre cette poutre
isolante, sur ses côtés opposés. De cette manière, les barres longitudi-
nales et les coudes du fil d'armature font saillie à partir des faces planes opposées de la couche isolante 3 et ils sont, d'une manière connue en soi, moulés dans les dalles de béton. Ainsi, le fil d'armature relie
mécaniquement l'une à l'autre ces dalles de béton.
Etant donné que les parties centrales 6b du fil d'armature - se trouvent moulées à l'intérieur de la poutre isolante 8, ces parties centrales sont entourées de toute part par un matériau isolant rigide,
si bien que ces parties sont supportées suivant leur direction transver-
sale et bénéficient d'une résistance supplémentaire au flambage, tout en présentant également une aptitude améliorée à résister aux forces de compression sans flamber. Néanmoins, un tel élément d'armature peut être manipulé d'une manière analogue à une armature unique classique et on
peut l'ancrer d'une manière analogue dans les dalles de béton.
Un élément d'armature 14 représenté sur la figure 5 com-
prend deux armatures diagonales 15 qui sont moulées à l'intérieur de la
même poutre de matière isolante 18 de manière telle que les fils d'arma-
ture 16 soient disposés en croix l'un par rapport a l'autre. De cette manière, on dispose d'une poutre d'armature qui bénéficie également d'un
raidissement suivant la direction latérale.
Dans la plaque isolante 24 représentée sur la figure 6, il est prévu un certain nombre d'armatures diagonales 25 qui sont coulées a l'intérieur d'une plaque de matière isolante 28 de manière telle que
les fils d'armature 26 soient disposés parallelement entre eux et à dis-
tance l'un de l'autre.
Les modes de réalisation qui viennent d'être décrits n'ont que pour but d'illustrer la manière de mettre en oeuvre l'invention, etant
entendu que l'on peut faire varier, tout en restant dans le cadre des re-
vendications annexées, les détails du bloc de construction, de l'élément d'armature et de la plaque isolante. C'est ainsi par exemple que, à la place de l'armature diagonale suggérée, on pourrait utiliser une armature connue en échelle ou toute autre structure d'armature d'un type convenable, un fil plat pouvant également être par exemple utilisé à la place d'un fil rond. On notera que la poutre isolante 8 de la figure 1 est allongée en
forme de madrier.
-6-
R E E N D I C A TI ONS S
1. Bloc de construction en béton à structure sandwich, du type comprenant deux dalles de béton (1, 2) disposées en parallèle, à distance l'une de l'autre, des armatures de fil (5, 15, 25) prévues entre ces dalles de béton et fixées dans celles-ci suivant les bords opposés de ces armatures, et une couche isolante (3) remplissant l'espace
existant entre les dalles de béton, caractérisé en ce que la partie cen-
trale d'au moins une armature de fil (5, 15, 25) se trouve, sur toute la longueur de l'armature, moulee à demeure à l'intérieur d'un matériau isolant (8, 18, 28) de manière à constituer un corps monobloc (4, 14, 24)
avec le matériau isolant.
2. Bloc de construction selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que deux armatures de fil (15) sont moulées en croix à l'in-
térieur du matériau isolant (18) de manière telle que les bords longitu-
dinaux de ces armatures fassent saillie par rapport à deux surfaces op-
posees de la couche isolante.
3. Bloc de construction selon l'une quelconque des reven-
dications 1 et 2, caractérisé en ce que le matériau isolant (8, 18) est moulé de manière à constituer une poutre allongee en forme de madrier (4r 14) présentant une section transversale rectangulaire et s'étendant
suivant la direction de l'armature.
4. Bloc de construction selon la revendication 1, carac-
térisé en ce que ladite matière isolante (28) constitue une plaque (24) et en ce que les parties centrales de plusieurs armatures de fil paralièles
entre elles (25) sont, sur toute la longueur de celles-ci, moulées à demeu-
re à l'intérieur du matériau isolant, à distance l'une de l'autre et de manière telle que les-bords longitudinaux de ces armatures fassent
saillie par rapport à deux surfaces opposées de la plaque.
5. Elément d'armature pour bloc de construction en béton à structure sandwich, cet élément d'armature (4, 14) étant du type comprenant une couche isolante en forme de poutre (8, 18) et au moins une armature de fil (5, 15) comportant un fil d'armature (6, 16) qui s'étend entre deux surfaces opposées (8a) de la couche isolante et fait saillie par rapport à ces surfaces, caractérisé en ce-que les parties du fil (6b) du fil d'armature (6, 16) qui sont disposées entre les surfaces opposées (8a) de la couche isolante sont moulees à demeure à l'intérieur de cette couche
isolante (8, 18).
6. Elément d'armature selon la revendication 5, caractéri-
7 0 1 1 1
- 7- se en ce que la couche isolante (8, 18) est moulée de manière à constituer une poutre en forme de madrier (4, 14) présentant une section transversale
rectangulaire et s'étendant suivant la direction de l'armature (5, 15).
7. Plaque isolante pour bloc de construction en béton à structure sandwich, cette plaque isolante (24) étant du type comprenant une couche isolante (28) et des armatures de fil (25) comportant des fils
d'armature qui s'étendent entre deux surfaces opposées de la couche iso-
lante et font saillie par rapport à ces surfaces, caractérisée en ce qu'un certain nombre d'armatures de fil (25) sont moulées à demeure à l'intérieur de la couche isolante (28), parallélement entre elles et à distance l'une de l'autre, de manière à constituer un corps monobloc en
forme de plaque (24).
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