FR3011565A1 - Lame de terrasse en mortier precontraint, procede de fabrication d'une telle lame, moule pour la fabrication d'une telle lame - Google Patents

Lame de terrasse en mortier precontraint, procede de fabrication d'une telle lame, moule pour la fabrication d'une telle lame Download PDF

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Abstract

Lame de terrasse (30) en mortier précontraint de forme sensiblement parallélépipédique et comprenant deux éléments de précontrainte (7,8). Procédé de fabrication d'une telle lame (30) et moule (1) de fabrication.

Description

DOMAINE DE L'INVENTION La présente invention concerne une lame de terrasse en mortier précontraint. La présente invention concerne également un moule et un procédé pour la fabrication d'une lame de terrasse en mortier précontraint. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On connaît des terrasses en bois constituées de plusieurs lames sensiblement parallélépipédiques vissées sur des lambourdes posées sur des plots de fondation. Ces lames sont généralement en bois exotique tels que le teck, l'Ipé ou l'Iroko ou en bois traité, majoritairement en pin autoclave. De telles lames présentent l'inconvénient d'être sensibles aux insectes xylophages ainsi qu'aux champignons lignivores. Leur aspect, et particulièrement leur couleur, varie dans le temps et selon leur exposition au soleil et à la pluie. De telles terrasses sont sensibles au gel, peuvent se déformer sous l'effet de l'humidité et propagent les flammes en cas d'incendie. Enfin, elles sont généralement peu adaptées aux endroits de fort passage. Les lames de terrasse réalisées en matériaux composites intégrant une part de fibres de bois présentent une esthétique satisfaisante et une résistance aux agressions extérieures. Elles sont en revanche très onéreuses et n'offrent pas une stabilité suffisante au niveau de leur teinte, elles sont de plus rarement ignifuges. Les terrasses carrelées à l'aide de matériaux ingélifs offrent une alternative aux terrasses en bois. Mais la mise en oeuvre de carrelage requiert de réaliser une dalle en béton couvrant toute la surface de la terrasse et n'offre pas une esthétique comparable à celle offerte par les terrasses en bois.
OBJET DE L'INVENTION Un but de l'invention est de proposer une lame de terrasse permettant d'obvier aux inconvénients précités tout en conservant une esthétique rappelant celle des terrasses en bois.
RESUME DE L'INVENTION A cet effet on prévoit, selon l'invention, une nouvelle lame de terrasse de forme sensiblement parallélépipédique, constituée de mortier et incorporant deux éléments de précontrainte s'étendant longitudinalement dans le mortier. L'invention concerne également une telle lame de terrasse comprenant au moins une rainure longitudinale. Au sens de la présente demande, un mortier est un mélange comprenant un liant hydraulique composé de ciment ou d'un mélange de ciment et de laitier vitrifié moulu de haut-fourneau, une charge de roche détritique d'une granulométrie comprise entre 64 micromètres (pm) et 2 millimètres (mm) dans une tolérance commerciale standard et des adjuvants éventuels tels que des substances destinées à modifier la consistance du béton, son temps de prise, son étanchéité ou sa résistance au gel. La granulométrie des charges minérales du mortier est donc inférieure à 2 mm. Enfin, le mortier peut également comprendre des fibres synthétiques, mais pas de fibres métalliques (en particulier, le terme « mortier » ne recouvre pas, au sens de l'invention, le BFUP). L'utilisation de mortier permet d'obtenir un produit ignifugé, ingélif, insensible à l'humidité, aux insectes xylophages ou aux champignons lignivores.
L'ajout de pigments colorés dans le mortier permet de le teinter et ainsi d'imiter l'aspect du bois. Enfin les deux éléments de précontrainte longitudinale reprennent les efforts tranchants et de flexion longitudinale auxquels est soumise la lame de terrasse.
Avantageusement, la lame de terrasse comprend au moins un élément d'armature transversale. Le procédé de fabrication selon l'invention, d'une telle lame de terrasse en mortier précontraint comprend les étapes suivantes : déposer au moins un élément de précontrainte dans un moule de manière à faire ressortir ses extrémités au travers d'un orifice de réception de l'élément de précontrainte ; mettre en tension l'élément de précontrainte ; remplir le volume intérieur du moule de mortier. Selon un mode de réalisation particulier, le procédé comprend l'étape supplémentaire de déposer au moins un élément d'armature transversale sur les éléments de précontrainte. La lame est alors fabriquée à l'aide d'un moule fermé qui permet une précontrainte aisée des armatures de précontrainte.
Cette lame de terrasse est idéalement obtenue par moulage dans un moule pour la fabrication de lames de terrasse en mortier précontraint comprenant : - un élément longitudinal ayant une section sensiblement en forme de U ; - deux plaquettes d'about fermant les extrémités du premier élément longitudinal ; un couvercle amovible définissant avec l'élément longitudinal et les plaquettes d'about un volume intérieur du moule ; - les plaquettes d'about comprenant au moins un orifice de réception d'une armature de précontrainte. Avantageusement, des moyens de précontrainte des éléments de précontrainte sont incorporés au moule et prennent appui sur au moins une plaquette d'about.
Alternativement, dans un tel moule les moyens de précontrainte comprennent une platine pourvue d'au moins un perçage coaxial à chaque orifice de réception d'un élément de précontrainte, un ancrage de l'élément de précontrainte en appui sur la face de la platine opposée à celle faisant face à la plaquette d'about et des moyens de déplacement de la platine par rapport à la plaquette d'about (3, 4). Selon un autre mode de réalisation, au moins une des ailes de l'élément longitudinal comprend au moins 10 languette longitudinale en saillie dans le volume intérieur du moule. Enfin, un tel moule peut comprendre une matrice élastomère déposée sur un côté interne de l'âme de l'élément longitudinal. 15 On obtient alors un moule fermé qui remplit toutes les fonctions d'un banc de précontrainte. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Il sera fait référence aux figures annexées parmi lesquelles : 20 -la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un premier mode de réalisation du moule selon l'invention ; -la figure 2 est une vue en coupe transversale du moule de la figure 1 ; 25 -la figure 3 est une vue schématique en plan d'un dispositif de précontrainte du mode de réalisation de la figure 1 ; -la figure 4 est une représentation schématique illustrant les étapes du procédé selon l'invention ; 30 -la figure 5 est une vue schématique en perspective partiellement écorchée d'un deuxième mode de réalisation du moule selon l'invention ; -la figure 6 est une vue schématique en coupe du moule de la figure 5; 35 -la figure 7 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation d'une lame de terrasse selon l'invention ; -la figure 8 est une vue en perspective d'une lame de terrasse selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures 1 à 3, le moule pour la fabrication de lame de terrasse en mortier précontraint, généralement désigné 1, comprend un élément longitudinal 2 ayant une section sensiblement en forme de U et deux plaquettes d'about 3 et 4 fermant les extrémités de l'élément longitudinal 2. Un couvercle amovible 5 pourvu d'un orifice de remplissage 5.1 et dont les dimensions extérieures sont sensiblement égales aux dimensions extérieures de l'élément longitudinal 2 vient clore un volume intérieur 6 du moule 1. Ce volume intérieur 6 est donc défini par l'âme et les ailes du profilé en U de l'élément longitudinal 2, les plaquettes d'about 3 et 4 et le couvercle 5. Les plaquettes d'about 3 et 4 comprennent respectivement deux orifices 3.1, 3.2 et 4.1, 4.2 de réception des éléments de précontrainte longitudinale ici des barres métalliques 7 et 8. Le moule 1 comprend également des moyens de précontrainte des barres 7 et 8. Ceux-ci se présentent 25 sous la forme de deux dispositifs identiques de précontrainte 9 et 10. Chaque dispositif de précontrainte comprend une platine 11 pourvue de deux perçages 12 et 13, deux trous taraudés 14 et 15 et deux ancrages 16 et 17 de blocage d'une armature de précontrainte en appui 30 sur la face de la platine 11 opposée à celle faisant face à la plaquette d'about 4. Deux vis CHC 18 et 19 sont engagées dans les trous taraudés 14 et 15 de manière à ce que leurs extrémités prennent appui sur la plaquette d'about 4. Les perçages 12 et 13 sont respectivement 35 coaxiaux aux orifices de réception 4.1 et 4.2 ainsi qu'aux ancrages 16 et 17. Le procédé de fabrication d'une lame de terrasse à l'aide du moule 1 est décrit en référence à la figure 4.
Dans un premier temps, les deux barres 7 et 8 sont déposées dans le moule 1 de manière à faire ressortir leurs extrémités au travers des orifices de réception 3.1, 3.2, 4.1 et 4.2 des plaquettes d'about 3 et 4. Les extrémités des armatures 7 et 8 ressortant des plaquettes d'about 3 et 4 sont passées au travers des perçages 12 et 13 des dispositifs 9 et 10 et reçoivent ensuite les ancrages 16 et 17. Des éléments d'armature transversale 25, ici des fils métalliques d'un diamètre de l'ordre de deux millimètres, sont ensuite posés sur les barres 7 et 8 et peuvent éventuellement y être ligaturés. Le couvercle 5 est alors mis en place et les opérateurs réalisent la précontrainte des armatures 7 et 8 en agissant sur les vis 18 et 19 de manière à éloigner les platines 11 et 12 des plaquettes d'about 3 et 4 auxquelles elles font face. L'allongement des armatures 7 et 8 entre les ancrages 16 et 17 de chaque dispositif de précontrainte 9 et 10 réalise leur mise en tension. Soumis à la tension des armatures longitudinales 7 et 8, les assemblages des éléments constituants le moule 1 sont alors étanches. On injecte alors au travers de l'orifice 5.1 du couvercle 5 un mortier comprenant entre 700 et 900 kilogrammes par mètre cube (kg/m3) de ciment de classe CEM1 et dont les charges minérales ont une granulométrie comprise entre 64 micromètres et 2 millimètres à +/- 5%. A titre d'exemple, pour obtenir un mètre cube de mortier, on pourra utiliser la composition suivante : -850 kilogrammes (kg) de ciment CEM1 52.5 ; -1090 kg de sable siliceux 0.1 à 2 mm ; -48 kg d'adjuvant superplastifiant ; -du Métakaolin ; -de la fibre polypropylène ou tout autre polymère ; -de l'eau de gâchage.
Le mortier utilisé présente une résistance à la compression strictement inférieure à 150 MégaPascals (MPa) mesurée à 28 jours sur des éprouvettes cylindriques 16/32. On laisse ensuite prendre le mortier. Une fois que le mortier présente une résistance à la compression 10 suffisante pour reprendre les efforts de mise en précontrainte, les vis 18 et 19 sont desserrées, les ancrages 16 et 17 sont déposés et la lame de terrasse 30 est démoulée : la lame de terrasse 30 est sortie du moule. 15 On obtient donc une lame de terrasse 30 en mortier précontraint de forme sensiblement parallélépipédique et comprenant deux barres 7 et 8 de précontrainte longitudinale efforts tranchants et de assurant la reprise flexion longitudinale. des Ces 20 barres 7 et 8 sont respectivement logées dans des nervures 35 et 36 en saillie sur la face inférieure de la lame 30, et qui permettent de garantir un enrobage des deux armatures préservant celles-ci de la corrosion. La flexion transversale est, quant à elle, reprise par les 25 éléments d'armature transversale 25 disposés sur les barres 7 et 8. Cette lame 30 peut être vissée sur des lambourdes à l'aide de vis auto taraudeuses et ajustée en longueur à l'aide d'une scie diamantée. La méthode de pose des lames de terrasse 30 de l'invention est donc 30 similaire à celle des lames de terrasse déjà connues. Le procédé de fabrication de la lame de terrasse 30 par moulage et l'utilisation d'un mortier permet d'obtenir, à partir d'un même moule, une grande variété de lames et de réaliser de manière économique des 35 profilés et états de surface qui requièrent de nombreuses et coûteuses opérations d'usinage lorsqu'elles sont réalisées sur des lames de terrasse en bois. Il est également possible d'introduire dans le mortier un pigment qui permet alors de réaliser des lames de terrasses colorées ou dans des teintes imitant le bois. Pour des facilités de compréhension, la plaquette d'about 4 a été supprimée de la représentation de la figure 5 d'un deuxième mode particulier de réalisation du moule 1.
En référence aux figures 5 et 6, les deux ailes de l'élément longitudinal 2 sont chacune pourvues d'une languette longitudinale 20, 21 destinée à maintenir en position une matrice élastomère 22 posée sur l'âme de l'élément longitudinal 2 préalablement au coulage. Cette matrice 22 comprend une face engravée 23 dont le relief est reproduit en creux sur la face supérieure de la lame de terrasse 30 moulée. La matrice 22 peut par exemple réaliser des stries anti-dérapantes sur la face supérieure de la lame de terrasse 30 mais peut également réaliser des motifs reproduisant un veinage de bois, un logo ou un texte, comme représenté en figure 8. Selon un mode de réalisation représenté en figure 7, la lame de terrasse 30 comprend deux rainures longitudinales 31 et 32 s'étendant sur les faces latérales 33 et 34 de la lame de terrasse 30 qui permettent l'introduction d'un clip de fixation de la lame 30 à une lambourde, évitant d'avoir des têtes de vis apparentes. Ces rainures 31 et 32 sont réalisées, ici, par usinage latéral de la lame 30 à l'aide d'une rainureuse.
Le couvercle 5 peut également présenter une partie en saillie 24 vers le volume intérieur 6 permettant de réduire le volume et donc le poids de la lame moulée. Cette partie en saillie 24 est ici réalisée en élastomère et peut également comprendre des languettes longitudinales 35 et 36, elles aussi en élastomère, qui réalisent des rainures correspondantes 37 et 38 sur la partie concave de la face inférieure de la lame 30. Ces rainures sont destinées à coopérer avec des clips de fixation des lames 30 de terrasse sur les lambourdes. Les languettes pourront utilement être rétractables afin de faciliter les opérations de démoulage. L'homme du métier comprendra que l'ensemble des éléments constituant le moule 1 peuvent être rendus démontables ou séparables et/ou pourvus d'angles de dépouille afin de faciliter les opérations de démoulage de la lame de terrasse Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, - bien qu'ici les moyens de précontrainte comprennent deux dispositifs de précontrainte 9 et 10 implantés à chaque extrémité de l'élément longitudinal 2, l'invention s'applique également à un moule comprenant un unique moyen de précontrainte appliqué à une première extrémité des éléments de précontrainte, l'autre extrémité étant bloquée contre la plaquette d'about de l'élément longitudinal par un ancrage; bien qu'ici le moule soit pourvu de deux orifices de réception d'un élément de précontrainte, l'invention s'applique également à un moule comprenant un unique orifice de réception d'une armature et à une lame de terrasse comprenant un seul élément de précontrainte 30 longitudinale. L'invention s'applique également à un moule comprenant plus de deux orifices de réception d'un élément de précontrainte et à une lame de terrasse comprenant plus de deux éléments de précontrainte chacun respectivement logé dans une nervure de la lame de 35 terrasse; - bien qu'ici la matrice élastomère réalise un motif sur la face supérieure de la lame de terrasse, l'invention s'applique également à une matrice élastomère qui réalise un motif sur les autres faces de la lame de terrasse ; - bien qu'ici on ait représenté l'intérieur de l'élément longitudinal avec des congés de raccordement entre les ailes et l'âme, l'invention s'applique également à d'autres types de raccordement entre les 10 ailes et l'âme de l'élément longitudinal exemple un biseau ou un angle à 900 ; - bien qu'ici, les moyens de déplacement de la platine des moyens de précontrainte par rapport à la plaquette d'about de l'élément longitudinal comprennent 15 deux vis CHC, l'invention s'applique également à d'autres moyens de déplacement comme par exemple unique, une came ou un - bien solidaires du 20 l'invention s'applique également à des moyens de précontrainte du moule distincts du moule et/ou qui ne viennent pas en appui sur celui-ci comme par exemple un treuil, un tirefort ou un vérin - bien qu'ici les armatures longitudinales de 25 précontrainte soient des barres métalliques, l'invention s'applique également à d'autres types d'armatures longitudinales de précontrainte comme par exemple des câbles métalliques ou des armatures en matériaux synthétiques ; 30 - bien qu'ici, le mortier soit injecté dans le moule, l'invention s'applique également à un remplissage gravitaire du moule ; - bien qu'ici le liant hydraulique du mortier soit du ciment CEM1 52.5, l'invention s'applique 35 également à d'autres types de liant hydraulique tels comme par une vis vérin ; qu'ici les moyens de précontrainte soient moule et prennent appui sur celui-ci, qu'un mélange de ciment CEM1 52.5 et de laitier vitrifié moulu de haut-fourneau de classe A dans une proportion allant jusqu'à 50/50 ; bien qu'ici les éléments d'armature transversale soit des fils métalliques 25 d'un diamètre de l'ordre de deux millimètres, l'invention s'applique également à d'autres types d'éléments d'armature transversale comme par exemple des fils métalliques de diamètre inférieur ou supérieur à deux millimètres, un treillis métallique ou encore une cage d'armature. L'invention s'applique également à des armatures passives en fils isolés ou en treillis et/ou des armatures de précontrainte en fils isolés ou en torons, réalisées en fibre de carbone ou de tout autre polymère.

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS1. Lame de terrasse (30) de forme sensiblement parallélépipédique, caractérisée en ce qu'elle est constituée de mortier et incorpore deux éléments de précontrainte (7, 8) s'étendant longitudinalement dans le mortier.
  2. 2. Lame de terrasse (30) selon la revendication 1, comprenant au moins un élément d'armature transversale (25).
  3. 3. Lame de terrasse (30) selon la revendication 1 ou 2, comprenant au moins une rainure longitudinale (31, 32, 37, 38).
  4. 4. Lame de terrasse (30) selon l'une des revendications précédentes, ayant une face présentant au moins un motif en creux
  5. 5. Procédé de fabrication d'une lame de terrasse (30) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant les étapes suivantes : - déposer au moins un élément de précontrainte (7, 8) dans un moule (1) de manière à faire ressortir ses extrémités au travers d'un orifice de réception (3.1, 3.2, 4.1, 4.2) de l'élément de précontrainte (7, 8) ; - mettre en tension l'élément de précontrainte (7, 8) ; - remplir le volume intérieur (6) du moule (1) de mortier ; - laisser prendre le mortier ; sortir la lame du moule.
  6. 6. Procédé selon la revendication 5, comprenant l'étape supplémentaire de déposer au moins un élément d'armature transversale (25) sur les éléments de précontrainte (7 ; 8).
  7. 7. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le remplissage de mortier est réalisé par injection. quelconque supérieure
  8. 8. Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, dans lequel la granulométrie des charges minérales du mortier est inférieure à 2 mm.
  9. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, dans lequel le mortier a une résistance en compression strictement inférieure à 150 MPa mesurée à 28 jours sur des éprouvettes cylindriques 16/32.
  10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, dans lequel le mortier comprend 700 kg/m3 à 900 kg/m3 de ciment de classe CEM1.
  11. 11. Moule (1) pour la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 5 à 10, comprenant : - un élément longitudinal (2) ayant une section sensiblement en forme de U - deux plaquettes d'about (3, 4) fermant les extrémités de l'élément longitudinal (2); - un couvercle amovible (5) définissant avec l'élément longitudinal (2) et les plaquettes d'about (3, 4) un volume intérieur (6) du moule ; - les plaquettes d'about comprenant au moins un orifice de réception (3.1, 3.2, 4.1, 4.2) d'une armature longitudinale de précontrainte (7, 8).
  12. 12. Moule (1) selon la revendication 11, comprenant deux orifices de réception (3.1, 3.2, 4.1, 4.2) d'éléments de précontrainte (7, 8).
  13. 13. Moule (1) selon la revendication 11 ou 12, comprenant des moyens de précontrainte (9, 10) des armatures de précontrainte (7, 8).
  14. 14. Moule (1) selon la revendication 13, dans lequel les moyens de précontrainte (9, 10) des armatures (7, 8) prennent appui sur au moins une plaquette d'about (3, 4).
  15. 15. Moule (1) selon la revendication 13 ou 14, comprenant des moyens de précontrainte (9, 10) implantés 17. Moule (1) lequel au pourvue d'au moins un perçage (12, 13) coaxial à chaque orifice de réception (3.1, 3.2, 4.1, 4.2) d'un élément de précontrainte (7, 8) , un ancrage (16, 17) de l'élément de précontrainte (7, 8) en platine (11) opposée à celle d'about (3, 4) et des moyens la platine (11) par rapport à la plaquette d'about (3, 4). selon la revendication 11, dans ailes de l'élément longitudinal moins languette longitudinale (20, 21) volume intérieur (6) du moule (2). comprenant à chaque extrémité de l'élément longitudinal (2).
  16. 16. Moule (1) selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, dans lequel les moyens de précontrainte (9, 10) comprennent une platine (11) appui sur la face de la faisant face à la plaquette de déplacement (18, 19) de moins une des (2) comprend saillie dans le au 18. (1) selon la revendication Moule une en 11, un matrice élastomère (22) déposée sur l'âme de l'élément longitudinal (2). matrice élastomère (22) présente une engravée (23). dans face Moule (1) selon la revendication 18, interne de 19. lequel la côté
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