FR2795110A1 - Coffrage isolant pour la realisation d'un mur en beton - Google Patents

Abstract

Un coffrage isolant de mur en béton est constitué par des éléments de coffrage. Ces éléments se composent de deux panneaux (1, 2) d'isolant disposés en parallèle, et reliés par des agrafes (3) pliables. Les panneaux peuvent ainsi être accolés pour le transport. Des rangées d'éléments de coffrage sont constituées, et l'assemblage des éléments est effectué le long des joints horizontaux entre rangées par des règles d'assemblage (4) qui s'insèrent dans des rainures longitudinales (11, 21, 14, 24) sur le chant des panneaux (12, 22, 13, 23).

Description

<U>Coffrage isolant pour la réalisation d'un mur en béton.</U> L'invention concerne un coffrage isolant pour la réalisation de mur en béton, en particulier un coffrage aplatissable.

Pour réaliser des murs en béton dans la construction de maison ou de bâtiment, on peut utiliser une méthode habituelle qui est de couler le béton entre des parois verticales. Ces parois peuvent être d'un type réutilisable ou d'un type perdu, et dans ce cas rester en place après le coulage du béton. Ces parois ont alors des fonctions supplémentaires, telle que l'isolation thermique par exemple. Dans ce cas, les parois sont constituées de panneaux isolants.

On connaît des blocs en matière isolante qui comportent deux faces reliées par diverses méthodes. Ces blocs s'assemblent les uns avec les autres comme dans un jeu de construction et forment les deux parois reliées entre elles. Les chants de ces blocs ont des formes moulurées qui s'emboîtent. Ces solutions nécessitent des outillages de moulage spécifiques et coûteux pour la fabrication des blocs. D'autre part, le volume que les blocs occupent est important par rapport à la surface de mur qu'ils permettent de réaliser, ce qui est très pénalisant pour le transport et le stockage.

On connaît déjà par le document EP-A1-0374064 un système de coffrage isolant à base de panneaux de polystyrène. Les chants verticaux de ces panneaux présentent une forme d'emboîtement par tenon-mortaise. Les chants longitudinaux, qui s'étendent horizontalement, sont rainurés sur toute la longueur. Ces rainures sont destinées à recevoir des cornières, dont une aile s'insère dans la rainure. L'autre aile est orientée vers l'intérieur du mur.

Le coffrage est constitué par deux parois verticales et parallèles, séparées par l'espace où le béton sera coulé, chaque paroi étant constituée par l'assemblage des panneaux de polystyrène. La construction du coffrage s'opère de la façon suivante. Des rangées sont constituées dans lesquelles les panneaux sont tenus entre eux par le système tenon-mortaise. Des cornières filantes sont insérées dans les rainures sur le chant supérieur des panneaux. Une deuxième rangée de cornières est posée sur les cornières en place, aile contre aile. Des tirants sont insérés dans des trous prévus à cet effet dans les ailes horizontales des cornières, et relient ainsi les deux parois parallèles. Ces tirants possèdent des extrémités à angle droit qui s'enfichent dans les panneaux en polystyrène parallèlement à la face verticale des panneaux. Une nouvelle rangée de panneaux est montée sur l'ensemble ainsi constitué. Le chant inférieur des panneaux s'emboîte sur l'aile verticale des cornières de la deuxième rangée.

Ce système présente l'inconvénient de devoir être mis en #uvre sur place. Il n'est pas possible de réaliser de pré-assemblage en usine, ce qui permettrait de réduire les coûts. Le système de tenon-mortaise à l'extrémité de chaque panneau est contraignant, car il ne permet pas d'utiliser des panneaux coupés. De plus, la tenue des panneaux entre eux n'est pas garantie, et ils pourraient s'écarter dans le sens vertical lors du coulage du béton. La forme des panneaux est quelque peu complexe, ce qui alourdit le coût de réalisation de tels panneaux. Par ailleurs, si on souhaite mettre en place un parement tel que des plaques de plâtre ou des panneaux de bois, on ne dispose d'aucun support d'utilisation simple. En effet, les panneaux n'ont pas de ténacité suffisante pour servir de support, et le mur en béton est très dur, éloigné de la surface visible, et nécessite des opérations peu aisées pour la fixation d'éléments de parement.

Le système décrit dans le document FR-A-2754285 reprend le même principe, mais en remplaçant les cornières appariées par un seul profilé en polymère rigide collé sur le bord supérieur du panneau. Ce profilé réalise un tenon destiné à coopérer avec une mortaise dans le bord inférieur du panneau. De plus, un profilé en U est inséré dans la mortaise pour réaliser un serrage du tenon et garantir un maintien relatif des panneaux. Les tirants de liaison entre les panneaux sont montés sur le chantier, comme dans le cas précédent.

Le document US-A-04936540 montre une autre méthode de réalisation de murs coulés en béton entre des panneaux qui peuvent être des panneaux isolants comme du polystyrène. L'écartement entre les panneaux est maintenu par des tirants en matière plastique qui traversent les panneaux placés parallèlement. Une extrémité du tirant est un plat perpendiculaire à la direction longitudinale du tirant, qui s'appuie sur la face extérieure du premier panneau. L'autre extrémité dispose d'une encoche dans laquelle peut se loger un fer rond ou une clavette, ce qui assure un verrouillage et empêche l'écartement des panneaux.

Ce système présente l'avantage de ne pas nécessiter de pièces complexes et onéreuses, mais il doit être également mis en #uvre sur le chantier et non en usine, il comporte donc sur ce point le même inconvénient que le système précédent. De plus, les extrémités des tirants dépassent après la réalisation du mur, et présentent un aspect peu esthétique et gênant pour les travaux de finition. Un mur réalisé par cette méthode ne présente pas non plus de facilité pour la fixation de parement.

Le document EP-B-0491394 décrit des éléments de coffrage qui sont réalisés en usine, et qui disposent de moyens qui permettent de réduire l'espace qui sépare les deux panneaux, ce qui diminue leur encombrement et facilite leur transport. Ce peut être par exemple un ensemble télescopique d'éléments qui coulissent les uns dans les autres, et se logent dans l'épaisseur des panneaux. Ce peut être aussi des chaînettes ou des câbles métalliques. Cependant, tous les moyens exposés traversent les panneaux et ne permettent pas de disposer de la surface extérieure de l'isolant libre et sans aspérités.

L'invention qui va être présentée a donc pour but de pallier ces inconvénients. Elle vise à permettre de réaliser en usine des éléments de coffrage thermiquement isolants, qui ne nécessiteront pas d'outillage coûteux, dont l'encombrement sera limité pour faciliter le transport, et dont la mise en #uvre sera simple et rapide. Le coffrage selon l'invention devra avoir une tenue suffisante lors du coulage du béton. L'invention permettra également de disposer d'un mur sans éléments dépassant la surface de l'isolant et présentant un support de fixation pour un parement.

Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un élément de coffrage isolant destiné au coulage de mur en béton, comprenant - un premier et un deuxième panneau, au moins un des panneaux étant en matière isolante, chaque panneau étant muni sur au moins un premier chant d'une pluralité d'encoches, - une pluralité d'agrafes de liaison comportant une âme qui relie des première et deuxième extrémités, lesquelles extrémités ont une forme adaptée pour s'insérer dans les encoches, la première extrémité s'engageant dans une encoche du premier panneau, la deuxième extrémité s'engageant dans une encoche du deuxième panneau.

Selon l'invention, l'élément de coffrage est caractérisé en ce que chaque panneau comporte des rainures longitudinales sur le premier chant et un deuxième chant, parallèle au premier chant et dans lesquelles s'insèrent des règles d'assemblage. On obtient ainsi un élément de coffrage qui peut être fabriqué en usine. En effet, la réalisation des encoches et l'insertion des agrafes conformément à l'invention se prêtent bien à une application industrielle. Le problème du volume à transporter est résolu, comme on le verra par la suite. De plus, les panneaux pour la réalisation de l'élément de coffrage peuvent être obtenus à partir de plaques d'isolant tel que du polystyrène, que l'on découpe à la taille adéquate et dans lesquelles on réalise facilement les rainures et les encoches. Ces plaques sont produites en grande série et leur coût est très avantageux. Il n'y a pas lieu d'investir dans un outillage de moulage coûteux que nécessite par exemple la fabrication des blocs en matière isolante à chants moulurés. De même, la forme à réaliser est plus simple que dans le cas du document EP-A1- 0374064. Il n'est pas nécessaire non plus de souder ou coller des profilés comme dans le cas du document FR-A-2754285.

Par ailleurs, la règle qui s'étend au niveau des joints horizontaux entre panneaux sans être apparente constitue un support pour fixer par exemple par vissage des éléments à rapporter contre le mur, tels que des parements en plaque de plâtre, des panneaux de bois ou tout type de bardage. Elle réalise également l'étanchéité du coffrage le long des joints horizontaux, ce qui évite qu'il ne se produise des fuites de laitance lors du coulage du béton.

Selon une disposition préférentielle, la règle est située à une distance de 10 à 30 mm de la face extérieure du panneau.

De manière préférentielle, les agrafes de liaison ont leurs directions longitudinales parallèles entre elles et perpendiculaires aux panneaux, ainsi que des moyens d'articulation à proximité des premier et deuxième panneaux. On constitue ainsi un parallélogramme déformable dont deux côtés parallèles sont constitués par les panneaux, les deux autres côtés parallèles sont des âmes d'agrafes, les sommets du parallélogramme étant les moyens d'articulation des agrafes. De cette manière, il est possible de réduire l'espace qui sépare les panneaux en aplatissant le parallélogramme. Les faces intérieures des panneaux sont alors quasiment jointives, mais décalées. Le volume utilisé alors par l'élément de coffrage est minimal.

Selon un mode de réalisation préférentiel, les agrafes de liaison ont une âme sensiblement plane, les moyens d'articulation sont constitués par un amincissement de l'âme selon une droite sensiblement parallèle à l'un des panneaux.

La règle peut avantageusement être munie de moyens de liaison avec les panneaux, tels que des ergots sur les bords de la règle, lesquels ergots s'ancrent sur les flancs des rainures dans les panneaux. De cette façon, on obtient une liaison ferme entre les panneaux pour les empêcher de s'écarter l'un de l'autre.

Selon une autre disposition préférentielle, les extrémités des agrafes de liaison sont munies de moyens de liaison avec le deuxième chant d'un panneau adjacent pour empêcher le déplacement longitudinal du panneau adjacent. Ces moyens de liaison peuvent être constitués par le prolongement de l'extrémité de l'agrafe qui pénètre dans le deuxième chant du panneau adjacent au moment de la pose.

L'invention a aussi pour objet un coffrage pour le coulage d'un mur en béton, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un alignement et d'un empilement d'une pluralité d'éléments de coffrage, les premiers panneaux étant jointifs et coplanaires, et les deuxièmes panneaux étant jointifs et coplanaires, et les rainures longitudinales sur les premiers chants étant dans l'alignement les unes des autres, les rainures longitudinales sur les deuxièmes chants étant dans l'alignement les unes des autres. La règle d'assemblage est insérée dans les rainures en alignement des panneaux adjacents, reliant le premier chant d'un panneau au second chant d'un autre panneau empilé et s'étendant sur l'alignement de plusieurs panneaux.

L'assemblage d'éléments de coffrage conformes à l'invention permet d'obtenir rapidement et facilement un coffrage isolant dans lequel on coulera du béton pour réaliser un mur. Les opérations sur le chantier sont relativement limitées, car elles consistent à mettre en place les éléments de coffrage et à insérer la règle d'assemblage. De plus, on obtient un coffrage dont aucun élément ne dépasse de la face visible. La règle est, de manière avantageuse, continue sur une grande longueur. Ainsi, contrairement à la solution du document FR-A-2754285, il n'y a pas de rupture de l'élément de liaison longitudinal au niveau des jonctions entre panneaux d'une même rangée. On obtient une meilleure résistance de l'assemblage ainsi réalisé.

L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un assemblage partiel d'éléments de coffrage conformes à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective d'une agrafe de liaison ; - la figure 3 est une vue en coupe selon le plan de l'âme d'une agrafe de liaison ; - la figure 4 est une section de la règle d'assemblage ; - la figure 5 est une vue de dessus d'un élément de coffrage dans une position de minimisation du volume occupé, la position initiale figurant en traits mixtes ; - la figure 6 est une vue en perspective du montage d'un mur à l'aide de stabilisateurs ; - la figure 7 est une vue en perspective du montage de l'angle d'un mur.

L'agrafe 3 représentée sur les figures 2 et 3 comporte deux extrémités 30, 31 qui se présentent sous la forme de plats sensiblement parallèles, reliées par une âme plane 36 perpendiculaire aux extrémités 30, 31. Les extrémités s'étendent au-delà du bord supérieur 39 de l'âme, par des pointes 37, 38. L'âme comporte deux amincissements 34, 35 de faible largeur et qui s'étendent parallèlement aux plats. Ces amincissements constituent les moyens d'articulation. Chaque extrémité comporte des ergots 32, 33 le long du bord inférieur.

Un élément de coffrage conforme à l'invention apparaît sur la figure 1. I1 est constitué de deux panneaux 1, 2, et de plusieurs agrafes de liaison 3. Les dimensions des panneaux qui vont suivre sont données à titre d'exemple et ne doivent pas être considérées comme limitatives. La hauteur des panneaux peut être comprise entre 200 et 600 mm. Leur longueur peut être comprise entre 1 et 4 m et leur épaisseur entre 40 et 100 mm. La matière des panneaux est typiquement du polystyrène expansé, de densité comprise entre 25 et 30 kg/m3. Ce peut être également de la mousse polyuréthane. Les panneaux peuvent être obtenus à partir de simples plaques. Chaque panneau comporte des rainures 14, 24 sur le bord inférieur 13, 23 et des rainures 11, 21 sur le bord supérieur 12, 22. Il comporte une série d'encoches 10, 20 qui se répartissent sur le bord supérieur, du côté de la face intérieure 16, 26. Ces encoches ont une forme de T dans le sens vertical et ont une profondeur de l'ordre de 50 mm dans le sens de l'épaisseur du panneau. Elles reçoivent les agrafes de liaison 3 de telle sorte que le bord supérieur 39 de l'âme des agrafes arrive au niveau du bord supérieur 12, 22 des panneaux. La largeur des ergots est plus importante que celle de l'encoche, de telle sorte que les ergots déforment les flancs de l'encoche et s'accrochent à ceux-ci pour éviter tout mouvement de retrait. Les ergots peuvent s'étendre des deux côtés des plats d'extrémités 30, 31. Préférentiellement, comme représenté figures 2 et 3, ils sont réalisés seulement du côté intérieur, ce qui permet par exemple, en variante de la réalisation des figures 1 et 5, de placer la règle directement en contact avec les dits plats d'extrémités, autrement dit d'avoir la partie des encoches 10, 20 recevant les dits plats 30, 31 sensiblement confondus avec les rainures 11, 21 recevant les règles 4.

Si besoin, pour des raisons de résistance mécanique ou de facilité de manipulation, il est possible que des agrafes soient mises en place le long des bords inférieurs des panneaux, éventuellement en quantité réduite. La technique de fixation est la même, de manière symétrique.

Les âmes des agrafes sont disposées parallèlement les unes aux autres. La distance entre deux agrafes successives est comprise entre 100 et 400 mm.

La règle se présente sous la forme d'un profilé en matière plastique telle que du polystyrène rigide ou du polypropylène. La section d'une telle règle apparaît sur la figure 4. Elle comporte une âme 40 et des ergots 41, 42. L'épaisseur de l'âme peut être de 1 à 4 mm, tandis que sa largeur peut être de 50 à 100 mm. Sa longueur est déterminée par les conditions de transport et de manipulation. Elle peut être de 2 à 6 m. Les ergots, qui s'étendent sur toute la longueur de la règle, ont une largeur qui dépasse celle des rainures 11, 14, 21, 24 de telle sorte que, lorsqu'on insère la règle dans une rainure, les ergots déforment les flancs de la rainure et s'accrochent à ceux-ci en cas de mouvement de retrait.

Pour réaliser un coffrage de mur avec les éléments conforme à l'invention, on procède de la manière suivante.

Sur une base 7 destinée à recevoir le mur, telle qu'une dalle ou une semelle filante, on dispose des rails ou des cornières 6 dans l'alignement prévu du mur, selon une technique connue en soi. Aux angles, on met en place une cornière d'angle 5 verticale, maintenue en place par des contrefiches ou raidisseurs 51, 52, comme le montre la figure 7.

Ensuite, on dispose sur ces rails ou cornières une première rangée d'éléments de coffrage conformes à l'invention entre les cornières d'angle. On coupe les panneaux à la bonne longueur si nécessaire. On insère une règle 4 dans les rainures 11, 21 sur toute la longueur de chaque rangée de panneaux. On prend soin de mettre les chants verticaux des panneaux des éléments de coffrage bien jointifs en bout. On dispose alors une nouvelle rangée d'éléments de coffrage en insérant les rainures 14, 24 sur la partie de la règle restant apparente. On prend soin de placer les joints verticaux décalés d'une rangée à l'autre. Des moyens de liaisons avec le deuxième chant sont constitués par les pointes 37, 38 des agrafes qui dépassent des bords supérieurs 12, 22 des panneaux, qui s'incrustent dans le bord inférieur 13, 23 du panneau placé au-dessus et qui réalisent un blocage longitudinal des panneaux entre-eux. Ce blocage participe à l'étanchéité des joints verticaux en évitant le déplacement relatif des panneaux. Les panneaux des éléments sont mis en appui les uns contre les autres dans le sens horizontal et le sens vertical. De la même manière que pour la première rangée, on peut insérer une règle dans les rainures 11, 21 de chaque rangée de panneaux. Par l'ajout d'autres rangées, on obtient ainsi deux parois parallèles reliées par des agrafes, et qui définissent entre-elles un espace dans lequel le béton pourra être coulé. Les rangées successives sont montées ainsi. Commme on le voit sur la figure 6, pour assurer la stabilité et la verticalité du coffrage, on met en place des stabilisateurs 8 à une distance régulière, soit environ 1,50 m, sur un côté. La liaison du coffrage aux stabilisateurs 8 est réalisée par exemple par des vis, qui traversent le stabilisateur et viennent se visser dans les règles 4. Le stabilisateur comporte des moyens d'ajustage 80 de la verticalité. Les montants du stabilisateur sont articulés sur la base fixée sur la dalle ou le sol, ainsi que le montant comportant les moyens d'ajustage.

Si nécessaire, des armatures en acier peuvent être disposées entre les parois du coffrage. Les armatures sont déterminées par les règles de calcul en vigueur concernant le béton armé. Des encoches 39 sont alors prévues sur les agrafes pour y loger les barres horizontales des armatures et maintenir une distance constante entre les armatures et les faces intérieures 16, 26 du coffrage.

La mise en place du coffrage peut être réalisée en plusieurs phases ou sur la hauteur totale d'un niveau. On peut par exemple monter le coffrage et couler sur une hauteur correspondant à la base des fenêtres puis monter le coffrage plus haut. On peut également monter le coffrage sur la hauteur totale d'un niveau. Dans ce cas, on coule le béton à l'aide d'une pompe à béton pour éviter qu'il ne chute de trop haut et ne génère des pressions qui risqueraient d'écarter les parois du coffrage. Le coulage du béton est effectué par exemple par strates de hauteur 0,4 à 1 m, espacées d'un intervalle de temps de 20 min au minimum. La pression sur les éléments inférieurs est ainsi réduite quand le béton a déjà pu commencer sa prise.

Le volume occupé par les éléments de coffrage est minimisé pour le transport par les moyens d'articulation des agrafes. En effet, comme on le voit sur la figure 5, les âmes de deux agrafes successives forment avec les panneaux un parallélogramme dont les sommets sont des moyens d'articulation 34, 35. On peut replier le parallélogramme ainsi formé dans le sens de la flèche F pour amener les faces intérieures 16, 26 des panneaux quasiment en contact l'un avec l'autre, avec un décalage longitudinal.

La présente invention n'est pas limitée à l'exemple décrit. Un des panneaux 1, 2 pourra par exemple être réalisé en bois contreplaqué ou aggloméré.

Par ailleurs, la forme des extrémités des agrafes n'est pas nécessairement plane. Elle peut être cylindrique ou de section carrée. Des ergots peuvent également s'étendre dans le sens longitudinal de l'âme de l'agrafe, sur les parties 36' de jonction de l'âme 36 aux plats d'extrémités 30, 31..

D'autre part, l'âme des agrafes n'est pas forcément rigide, mais elle peut être souple.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Elément de coffrage isolant destiné au coulage de mur en béton, comprenant - un premier (1) et un deuxième (2) panneau, au moins un des panneaux étant en matière isolante, chaque panneau étant muni sur au moins un premier chant (12, 22) d'une pluralité d'encoches (10, 20), - une pluralité d'agrafes de liaison (3) comportant une âme (36) qui relie des première (30) et deuxième extrémités (31), lesquelles extrémités ont une forme adaptée pour s'insérer dans les encoches (10, 20), la première extrémité (30) s'engageant dans une encoche (10) du premier panneau (1), la deuxième extrémité (31) s'engageant dans une encoche (20) du deuxième panneau (2), caractérisé en ce que chaque panneau comporte des rainures longitudinales (11, 21) sur le premier (12, 22) et un deuxième chant (13, 23), parallèle au premier chant et dans lesquelles s'insèrent des règles d'assemblage (4).

2. Elément de coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la règle (4) est située à une distance de 10 à 30 mm de la face extérieure (15, 25) du panneau (1, 2).

3. Elément de coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités (30, 31) des agrafes de liaison sont munies d'ergots (32, 33) qui coopèrent avec l'encoche (10, 20) pour empêcher le retrait des extrémités des agrafes hors des panneaux.

4. Elément de coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités (30, 31) des agrafes de liaison sont munies de moyens de liaison (37, 38) avec le deuxième chant (13, 23) d'un panneau adjacent pour empêcher le déplacement longitudinal du panneau adjacent.

5. Elément de coffrage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de liaison avec le deuxième chant du panneau adjacent sont constitués par le prolongement de l'extrémité (37, 38) de l'agrafe qui pénètre dans le deuxième chant (13, 23) du panneau adjacent au moment de la pose.

6. Elément de coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les agrafes de liaison ont leurs directions longitudinales parallèles entre elles et perpendiculaires aux panneaux, ainsi que des moyens d'articulation (34, 35) à proximité de chacun des premier (1) et deuxième (2) panneaux, les âmes des agrafes formant avec les panneaux un parallélogramme dont les sommets sont les moyens d'articulation, de telle sorte que l'un des panneaux peut être rabattu sur l'autre panneau en déformant les angles du parallélogramme pour réduire l'espace qui sépare les panneaux.

7. Elément de coffrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les agrafes de liaison ont une âme (36) sensiblement plane, que les moyens d'articulation sont constitués par un amincissement (34, 35) de l'âme selon une droite sensiblement parallèle à l'un des panneaux.

8. Elément de coffrage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la règle d'assemblage (4) comporte des moyens de liaison (41, 42) avec le panneau qui empêchent le retrait de la règle.

9. Elément de coffrage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens de liaison entre la règle et le panneau sont des ergots (41, 42) qui s'étendent longitudinalement le long de la règle.

10. Coffrage pour le coulage d'un mur en béton, caractérisé en ce qu'il est constitué d'un alignement et d'un empilement d'une pluralité d'éléments de coffrage selon l'une des revendications 1 à 9, les premiers panneaux (1) étant jointifs et coplanaires, et les deuxièmes panneaux (2) étant jointifs et coplanaires, et les rainures longitudinales (11) sur les premiers chants (12) étant dans l'alignement les unes des autres, les rainures longitudinales (21) sur les deuxièmes chants (22) étant dans l'alignement les unes des autres, la règle d'assemblage (4) étant insérée dans les rainures (11, 14, 21, 24) en alignement des panneaux adjacents, reliant le premier chant (12, 22) d'un panneau au second chant (13, 23) d'un autre panneau et s'étendant sur l'alignement de plusieurs panneaux.