FR3110186A1 - Panneau pour plancher ou paroi et procédé de fabrication d’un tel panneau - Google Patents

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Abstract

Panneau pour plancher ou paroi et procédé de fabrication d’un tel panneau Panneau pour plancher ou paroi, comprenant une première plaque (2), une deuxième plaque (3) et une troisième plaque intermédiaire (4) montée entre les première et deuxième plaques (2, 3), la troisième plaque intermédiaire (4) comprenant un matériau isolant thermique, les première et deuxième plaques (2, 3) comprenant un matériau apte à durcir dans lequel sont noyés des éléments organiques d’origine végétale (5). Figure pour l’abrégé : f igure 1

Description

Panneau pour plancher ou paroi et procédé de fabrication d’un tel panneau
L’invention concerne les panneaux pour plancher ou paroi, et plus particulièrement pour un mur d’un bâtiment.
État de la technique
Actuellement, il existe différentes structures pour réaliser une construction, telle qu’une maison ou un bâtiment. De manière classique, on utilise des blocs creux préfabriqués en béton, ou des briques, assemblés avec du mortier au fur et à mesure de la construction du mur. Mais ces murs doivent être réalisés sur site et ces méthodes sont longues à mettre en œuvre.
On peut réaliser des panneaux préfabriqués en bois ou en métal, mais ils ne présentent pas les propriétés du béton. Par exemple, on peut citer la demande de brevet français FR2986249, qui divulgue un mur isolant porteur constitué d’une plaque de polyuréthane rigide comprise entre deux panneaux de bois, la plaque étant assemblée par encollage et pressage. On peut aussi citer la demande de brevet français FR3084382, qui divulgue un panneau destiné à la réalisation de mur-manteaux, comportant une plaque ayant au moins deux couches superposées et comprenant une alternance de lames de bois et de bandes isolantes.
On peut encore utiliser des panneaux préfabriqués en béton pour réaliser des murs à partir d’un ou deux panneaux, mais ces panneaux sont lourds à transporter et nécessitent une grande quantité de béton. En outre, lorsqu’on réalise un mur avec deux panneaux en béton, on remplit l’espace entre les panneaux avec une armature métallique ayant une forme en « Z » pour la tenue des panneaux, ce qui rend l’ensemble très encombrant.
On peut citer les demandes de brevet français FR2567942, FR3072701, qui divulguent un panneau de mur sandwich constitué d’un panneau isolant intercalé entre une paroi intérieure et une paroi extérieure, les parois étant réalisées en béton. Par ailleurs, la demande de brevet français FR2835272 divulgue un mur isolant comprenant un panneau isolant compris entre deux panneaux en béton, le panneau étant renforcé par des tiges noyées dans le mur et traversant le panneau isolant.
On peut, en outre, citer la demande de brevet français FR2909695 qui divulgue une structure composite pour la fabrication de murs, panneaux, ou dalles, comportant une armature porteuse formée d’éléments en bois et enrobée d’un produit liant composé de ciment ou de chaux mélangé à des particules de renfort en bois. Cependant, ces murs n’offrent pas d’isolation thermique suffisante.
On peut également citer la demande de brevet français FR2950910 qui divulgue un panneau pour la réalisation d’une construction comportant deux montants parallèles enrobés dans un liant constitué de ciment et de bois déchiqueté. Le panneau comporte en outre deux rainures, situées respectivement sur deux faces opposées du panneau, pour loger des éléments d’assemblage destinés à être fixés aux montants. Mais un tel panneau est complexe à réaliser et nécessite d’utiliser au moins deux montants pour renforcer le panneau. Il n’offre pas non plus une isolation thermique suffisante.
On peut également citer la demande de brevet EP1602789, qui divulgue un panneau mural comprenant un panneau de polystyrène compris entre deux panneaux comprenant des mailles en fibre de verre mélangées avec du ciment. Mais ces panneaux doivent être réalisés sur place, et ne peuvent pas être transportés.
On peut en outre citer la demande de brevet européen EP2025823, qui divulgue un panneau à plusieurs couches réalisé par compactage, les couches ayant des densités qui varient alternativement entre une densité faible et une densité élevée. En outre, les couches sont réalisées à partir d’un matériau comprenant des copeaux de bois minéralisés avec du ciment ou un liant de magnésite. En particulier, on réalise les couches les unes après les autres en compactant chaque couche pour obtenir la densité voulue. Mais un tel panneau peut être lourd et difficilement transportable.
Un objet de l’invention consiste à pallier ces inconvénients, et plus particulièrement à fournir des moyens pour réaliser un plancher ou une paroi d’un bâtiment qui améliore l’isolation thermique.
Un autre objet consiste à fournir des moyens pour réaliser un panneau destiné à réaliser un plancher ou un mur, qui puisse être préfabriqué et transportable depuis le lieu de préfabrication vers le lieu de montage d’un bâtiment.
Selon un aspect de l’invention, il est proposé un panneau pour plancher ou paroi, comprenant une première plaque, une deuxième plaque et une troisième plaque intermédiaire montée entre les première et deuxième plaques, la troisième plaque intermédiaire comprenant un matériau isolant thermique.
Les première et deuxième plaques comprennent un matériau apte à durcir dans lequel sont noyés des éléments organiques d’origine végétale.
Ainsi, on offre un panneau ayant une isolation thermique pour la construction de bâtiments.
Le panneau peut comprendre un moyen de fixation configuré pour maintenir les plaques du panneau entre elles.
Ainsi, on fournit un panneau dont les plaques sont solidement maintenues entre elles. Un tel panneau peut alors être fabriqué en usine, puis transporté sur site pour la construction d’un bâtiment.
Le moyen de fixation peut comprendre une vis traversant la première plaque et la troisième plaque intermédiaire et vissée en partie dans la deuxième plaque.
Le matériau apte à durcir peut comporter un liant hydraulique.
Les éléments organiques d’origine végétale peuvent être des éléments en bois.
Le panneau peut comprendre une entretoise montée en contact contre les première et deuxième plaques.
Un espace d’air peut être formé entre la troisième plaque intermédiaire et la deuxième plaque.
Une ouverture traversante peut être formée au sein du panneau, et le panneau comporte une pièce de bordure située en périphérie de l’ouverture traversante, la pièce de bordure comprenant le même matériau que celui des première et deuxième plaques.
Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de fabrication d’un panneau tel que défini ci-avant, comprenant un montage, entre une première plaque et une deuxième plaque, d’une troisième plaque intermédiaire comprenant un matériau isolant thermique, les première et deuxième plaques comprenant un matériau apte à durcir dans lequel sont noyés des éléments organiques d’origine végétale.
Le procédé peut comprendre, après le montage, un vissage d’une vis traversant la première plaque et la troisième plaque intermédiaire et vissée en partie dans la deuxième plaque.
Selon un mode de mise en œuvre, le montage comporte une fourniture des première et deuxième plaques et un placement de la troisième plaque intermédiaire entre les première et deuxième plaques.
Selon un autre mode de réalisation, le montage comporte une réalisation de la première plaque, une réalisation de la troisième plaque intermédiaire sur la première plaque et une réalisation de la deuxième plaque sur la troisième plaque intermédiaire.
Le montage peut comporter un placement d’une entretoise en contact contre les première et deuxième plaques.
Description des dessins
D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation et de mise en œuvre de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels :
: la figure 1, illustre schématiquement une vue en coupe d’un mode de réalisation d’un panneau selon l’invention ;
: la figure 2, illustre schématiquement une vue en coupe d’un autre mode de réalisation d’un panneau ;
: la figure 3, illustre schématiquement une vue en coupe d’un autre mode de réalisation d’un panneau ;
: la figure 4, illustre schématiquement une vue de face et en perspective du panneau illustré à la figure 3 ;
: la figure 5, illustre schématiquement une première étape d’un mode de mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’un panneau selon l’invention ;
: la figure 6, illustre schématiquement une deuxième étape du procédé de fabrication du panneau ;
: la figure 7, illustre schématiquement une troisième étape du procédé de fabrication du panneau ;
: la figure 8, illustre schématiquement une quatrième étape du procédé de fabrication du panneau ;
: la figure 9, illustre schématiquement une cinquième étape du procédé de fabrication du panneau ;
: la figure 10, illustre schématiquement une première étape d’un autre mode de mise en œuvre d’un procédé de fabrication d’un panneau selon l’invention ;
: la figure 11, illustre schématiquement une deuxième étape du procédé de fabrication du panneau ; et
: la figure 12, illustre schématiquement une troisième étape du procédé de fabrication du panneau.
Description détaillée
Sur les figures 1 à 4, on a représenté un panneau 1 pour plancher ou paroi d’un bâtiment. En particulier le panneau 1 est destiné à fabriquer un mur de façade, ou une cloison, c’est-à-dire que le panneau 1 a une forme globalement parallélépipédique. Le panneau 1 est destiné à être placé verticalement par rapport au sol.
De façon générale, le panneau 1 comporte une première plaque 2, une deuxième plaque interne 3 et une troisième plaque intermédiaire 4. On entend par plaque, une pièce dont la longueur et la largeur sont supérieures à la hauteur et ayant. De manière générale, la forme d’une plaque est globalement parallélépipédique. Les première et deuxième plaques 2, 3 sont préférentiellement monobloc. La troisième plaque intermédiaire 4 peut être monobloc, ou comprendre plusieurs pièces en forme de plaque, superposées les unes aux autres. Différentes variantes sont possibles, soit les pièces sont superposées dans le sens de la hauteur du panneau 1, soit dans le sens de la longueur du panneau 1, soit éventuellement une combinaison des deux. La troisième plaque intermédiaire 4 est montée entre les première et deuxième plaques 2, 3. La troisième plaque intermédiaire 4 comprend un matériau isolant thermique. Par exemple, le matériau comprend, ou est réalisé à partir, du polyuréthane, du polystyrène, ou de préférence de la laine de bois. On utilisera plus particulièrement un matériau isolant thermique ayant une conductivité thermique inférieure à 0,07 Watt / (mètre x Kelvin), en particulier une conductivité thermique comprise entre 0,02 et 0,04 Watt / (mètre x Kelvin).
Plus particulièrement, les première et deuxième plaques 2, 3 comprennent un matériau apte à durcir dans lequel sont noyés des éléments organiques d’origine végétale 5. Un élément organique d’origine végétale peut être du bois, de la paille, de la cellulose, des cosses de riz, des copeaux de bambou, du chanvre ou du liège. Un élément organique comprend du carbone. Préférentiellement, le matériau apte à durcir comporte un liant hydraulique, c’est-à-dire un liant qui réagit avec l’eau pour durcir. En d’autres termes, pour obtenir le matériau apte à durcir, on mélange le liant hydraulique avec de l’eau. Lors du séchage du matériau, celui-ci durcit par réaction chimique entre le liant et l’eau. Le liant est par exemple, un ciment ou de la chaux. Par exemple, le matériau apte à durcir est un mortier. Le mortier est réalisé à partir de ciment ou de chaux et peut comprendre ou non du sable. Plus particulièrement, on appelle béton-bois, la matière obtenue à partir d’un mortier dans lequel sont noyés des éléments en bois 5.
Préférentiellement, les éléments organiques d’origine végétale 5 sont des éléments en bois. Les éléments en bois peuvent être des plaquettes de bois ayant une longueur inférieure à 75 mm, préférentiellement comprise entre 10 et 75 mm, et encore plus préférentiellement entre 20 et 60 mm. Par exemple le béton-bois comprend entre 80 % et 95 %, par rapport à la masse totale des éléments en bois, d’éléments en bois ayant une longueur comprise entre 10 et 60 mm, de préférence entre 20 et 60 mm.
Plus particulièrement, ces plaquettes de bois ont une épaisseur comprise entre 1 mm et 5 mm. Lorsqu’on utilise des plaquettes de bois ayant une longueur entre 20 et 60 mm, on obtient des microcavités en surface de la plaque 2, 3, du fait que le béton enrobe les plaquettes de bois. De telles microcavités facilitent l’adhérence de la troisième plaque intermédiaire 4 aux deux plaques en béton-bois 2, 3.
Selon une variante, l’épaisseur, c’est-à-dire la hauteur, des première et deuxième plaques 2, 3 sont différentes. Ainsi on offre un panneau 1 dont la plaque 2, 3 la plus épaisse confère une propriété porteuse au panneau 1. La plaque la moins épaisse est destinée à résister aux variations de température et pourra se dilater en limitant les efforts mécaniques générés sur la troisième plaque intermédiaire 4. Préférentiellement, la plaque la moins épaisse est destinée à être placée à l’extérieur du bâtiment. Selon encore une autre variante, la longueur et la largeur de la première plaque 2, en particulier la plaque destinée à être placée à l’extérieur du bâtiment, peuvent être inférieures à la longueur et la largeur de la deuxième plaque 3. Dans ce cas, on facilite la dilatation de la première plaque 2, par rapport à la deuxième plaque 3.
Avantageusement, le panneau 1 comprend un moyen de fixation 6 configuré pour maintenir les plaques 2 à 4 du panneau 1 entre elles. De préférence, le moyen de fixation 6 comprend une, ou plusieurs, vis 7 traversant la première plaque 2 et la troisième plaque intermédiaire 4 et vissée en partie dans la deuxième plaque 3. Ainsi, les moyens de fixation 6 améliore la tenue de l’ensemble des trois plaques 2 à 4. Les plaques 2, 3 en béton-bois sont particulièrement adaptés pour recevoir une vis 7. En effet, de manière classique il est difficile de visser dans du béton traditionnel et il est nécessaire d’utiliser des chevilles pour maintenir les vis, et d’utiliser une perceuse à percussion pour réaliser un trou préalable dans le béton traditionnel pour placer la cheville. Au contraire, on peut visser facilement et directement dans le béton-bois, par exemple à l’aide d’un tourne vis ou d’une visseuse, sans utiliser ni de cheville, ni de perceuse à percussion. Les vis 7 permettent de maintenir les plaques 2 à 4 entre elles par serrage. Avantageusement, lorsqu’on insère les vis 7, on génère une force de serrage progressive, ce qui augmente l’adhérence entre la troisième plaque intermédiaire 4 et les première et deuxième plaques 2, 3.
Sur la figure 1, on a illustré un mode de réalisation d’un panneau 1 destiné à réaliser une paroi. Le panneau 1 repose sur une dalle 8 placée horizontalement sur le sol. Le panneau 1 est placé à la verticale sur la dalle 8. Par ailleurs, la hauteur de la deuxième plaque 3 peut être différente de celle de la première plaque 2. Dans ce cas on peut placer une autre dalle 9, dite dalle supérieure, sur la deuxième plaque 3.
Avantageusement, le panneau 1 comporte une entretoise 10 montée en contact contre les première et deuxième plaques 2, 3. L’entretoise 10 peut avoir une forme cylindrique ou une forme de profilé en « i majuscule ». L’entretoise 10 permet de protéger la troisième plaque intermédiaire 4 d’une déformation éventuelle.
Sur la figure 2, on a représenté un autre mode de réalisation du panneau 1. Dans cet autre mode de réalisation, un espace d’air 11 est formé entre la troisième plaque intermédiaire 4 et la deuxième plaque 3. On améliore ainsi l’isolation thermique du panneau 1. En outre, l’espace d’air 11 évite une condensation d’eau et permet une ventilation naturelle du panneau 1. L’espace d’air 11 protège l’isolant d’une dégradation à l’eau.
Sur les figures 3 et 4, on a représenté un autre mode de réalisation du panneau 1. Une ouverture 12 peut être formée au sein du panneau 1. Par exemple une ouverture traversante pour loger un ouvrant, par exemple une fenêtre ou une porte. De préférence, le panneau 1 comporte une pièce de bordure 13, 14 réalisée à partir de la même matière que celle utilisée pour réaliser les première et deuxième plaques 2, 3. La matière utilisée pour réaliser les première et deuxième plaques 2, 3 comporte le matériau apte à durcir dans lequel sont noyés les éléments organiques d’origine végétale 5. La pièce de bordure 13, 14 peut être un élément supplémentaire 13 distinct des première et deuxième plaques 2, 3 et fixé au panneau 1 à partir d’une vis additionnelle 15. En variante, la pièce de bordure 13, 14 est un prolongement 14 d’une plaque 2, 3, placé en bordure de l’ouverture 12. La pièce de bordure 14 formée par prolongement est une extension perpendiculaire à un axe longitudinal de la plaque 2, 3.
On propose, en outre, un procédé de fabrication du panneau 1, comprenant un montage, entre la première plaque 2 et la deuxième plaque 3, de la troisième plaque intermédiaire 4 comprenant le matériau isolant thermique. Les première et deuxième plaque 2, 3 peuvent être fabriquées à l’aide d’un moule 30, 31 dans lequel on injecte le matériau à durcir comprenant les éléments organiques d’origine végétale 5, en particulier les éléments en bois.
Selon un premier mode de mise en œuvre, on réalise la première plaque 2, puis on place la troisième plaque 4 contre la première plaque 2. Puis on réalise la deuxième plaque 3 en contact contre la troisième plaque 4. En variante, on réalise la deuxième plaque 3, puis on place des entretoises 10, contre la deuxième plaque 2 à travers la troisième plaque 4. Et on place la deuxième plaque 2 contre la troisième plaque intermédiaire 4, lorsque les entretoises 10 ont une longueur égale à l’épaisseur de la troisième plaque intermédiaire 4. En variante, les entretoises 10 ont une longueur supérieure à l’épaisseur de la troisième plaque intermédiaire 4, et on place la deuxième plaque contre les entretoises pour former l’espace d’air 11 entre la troisième plaque intermédiaire 4 et la deuxième plaque 3.
Avantageusement, le procédé comprend un vissage d’une vis 7 traversant la première plaque 2 et la troisième plaque intermédiaire 3 et vissée en partie dans la deuxième plaque 2. La, ou les vis 7 permettent de maintenir les éléments du panneau 1 assemblés entre eux. Un tel maintien permet de transporter le panneau 1.
Sur les figures 5 à 9, on a représenté les étapes principales d’un premier mode de mise en œuvre d’un procédé de fabrication du panneau 1 tel que défini ci-avant. Le procédé comprend une étape de montage des plaques 2 à 4 en vue de fabriquer le panneau 1. Le montage comprend quatre principales étapes S1 à S4. Lors d’une première étape S1, on fournit un moule 30 destiné à recevoir le matériau apte à durcir dans lequel sont noyés les éléments organiques d’origine végétale 5, pour obtenir la première plaque 2. Puis, au cours d’une deuxième étape S2, on verse le matériau apte à durcir dans lequel sont noyés les éléments organiques d’origine végétale 5, au sein du moule 30. Puis, au cours d’une troisième étape S3, on place la troisième plaque intermédiaire 4 sur la première plaque 2. Avantageusement on peut placer une ou plusieurs entretoises 10. La troisième plaque intermédiaire 4 peut comporter une ou plusieurs pièces en forme de plaque. Puis, au cours d’une quatrième étape S4, on verse un matériau apte à durcir dans lequel sont noyés les éléments organiques d’origine végétale 5, afin de former la deuxième plaque 3 sur la troisième plaque intermédiaire 4. Puis, on retire le moule 30 pour obtenir le panneau 1. On peut noter que les plaques 2 à 4 sont maintenues entre elles grâce à l’adhérence entre la troisième plaque intermédiaire 4 aux première et deuxième plaques 2, 3. L’adhérence est en outre renforcée grâce au durcissement du matériau en contact avec la troisième plaque intermédiaire 4. Afin de renforcer le maintien des plaques 2 à 4 entre elles, le procédé peut comprendre, après le montage, une cinquième étape S5 dans laquelle on intègre les vis 7 à travers la première plaque 2, la troisième plaque intermédiaire 4 et en partie dans la deuxième plaque 2, pour maintenir les plaques 2 à 4 entre elles et former le panneau 1.
Sur les figures 10 à 12, on a représenté les étapes principales d’un deuxième mode de mise en œuvre d’un procédé de fabrication du panneau 1 tel que défini ci-avant. Le procédé comprend une étape de montage des plaques 2 à 4 en vue de fabriquer le panneau 1. Le montage comprend trois principales étapes T1 à T3. Lors d’une première étape T1, on fournit un premier moule 30 au sein duquel on verse le matériau apte à durcir dans lequel sont noyés les éléments organiques d’origine végétale 5. Puis, après durcissement du matériau, on retire le premier moule 30 pour obtenir la première plaque 2. Puis, au cours d’une deuxième étape T2, on fournit un deuxième moule 31 au sein duquel on verse le matériau apte à durcir dans lequel sont noyés les éléments organiques d’origine végétale 5. La hauteur du deuxième moule 31 peut être supérieure à celle du premier moule 30, en vue d’obtenir des première et deuxième plaques 2, 3 ayant des épaisseurs différentes. Puis, après durcissement du matériau, on retire le deuxième moule 31 pour obtenir la deuxième plaque 3.
Puis, au cours d’une troisième étape T3, on place la troisième plaque intermédiaire 4 entre les première et deuxième plaques 2, 3. Avantageusement, avant de placer la troisième plaque intermédiaire 4, on peut placer une ou plusieurs entretoises 10 en contact contre une face d’une plaque 2, 3 parmi les première et deuxième plaque 2, 3. Puis, après le montage, le procédé peut comprendre une intégration des vis 7 à travers la première plaque 2, la troisième plaque intermédiaire 4 et en partie dans la deuxième plaque 2, pour maintenir les plaques 2 à 4 entre elles et former le panneau 1.
L’invention qui vient d’être décrite permet d’améliorer l’isolation thermique des bâtiments et faciliter leur construction.

Claims (13)

  1. Panneau pour plancher ou paroi, comprenant une première plaque (2), une deuxième plaque (3) et une troisième plaque intermédiaire (4) montée entre les première et deuxième plaques (2, 3), la troisième plaque intermédiaire (4) comprenant un matériau isolant thermique, caractérisé en ce que les première et deuxième plaques (2, 3) comprennent un matériau apte à durcir dans lequel sont noyés des éléments organiques d’origine végétale (5).
  2. Panneau selon la revendication 1, comprenant un moyen de fixation (6) configuré pour maintenir les plaques (2 à 4) du panneau entre elles.
  3. Panneau selon la revendication 2, dans lequel le moyen de fixation (6) comprend une vis (7) traversant la première plaque (2) et la troisième plaque intermédiaire (4) et vissée en partie dans la deuxième plaque (3).
  4. Panneau selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le matériau apte à durcir comporte un liant hydraulique.
  5. Panneau selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel les éléments organiques d’origine végétale (5) sont des éléments en bois.
  6. Panneau selon l’une des revendications 1 à 5, comprenant une entretoise (10) montée en contact contre les première et deuxième plaques (2, 3).
  7. Panneau selon la revendication 6, dans lequel un espace d’air (11) est formé entre la troisième plaque intermédiaire (4) et la deuxième plaque (3).
  8. Panneau selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel une ouverture traversante (12) est formée et comporte une pièce de bordure (13, 14) située en périphérie de l’ouverture traversante (12) et comprenant le même matériau à partir du même matériau que celui des première et deuxième plaques (2, 3).
  9. Procédé de fabrication d’un panneau selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant un montage, entre une première plaque (2) et une deuxième plaque (3), d’une troisième plaque intermédiaire (4) comprenant un matériau isolant thermique, les première et deuxième plaques (2, 3) comprenant un matériau apte à durcir dans lequel sont noyés des éléments organiques d’origine végétale (5).
  10. Procédé selon la revendication 9, comprenant, après le montage, un vissage d’une vis (7) traversant la première plaque (2) et la troisième plaque intermédiaire (4) et vissée en partie dans la deuxième plaque (3).
  11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le montage comporte une fourniture des première et deuxième plaques (2, 3) et un placement de la troisième plaque intermédiaire (4) entre les première et deuxième plaques (2, 3).
  12. Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le montage comporte une réalisation de la première plaque (2), une réalisation de la troisième plaque intermédiaire (4) sur la première plaque (2) et une réalisation de la deuxième plaque (3) sur la troisième plaque intermédiaire (4).
  13. Procédé selon l’une des revendications 9 à 12, dans lequel le montage comporte un placement d’une entretoise (10) en contact contre les première et deuxième plaques (2, 3).
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