WO2006119590A2 - Composition material a base de ciment et de fibres de bois destinee a la fabrication des elements de construction - Google Patents

Composition material a base de ciment et de fibres de bois destinee a la fabrication des elements de construction Download PDF

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WO2006119590A2
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Definitions

  • composition according to the group of inventions in another variant consisting of 8 15% by weight of wood fibers with a residual moisture of not more than 14% with the fiber dimensions of between 1 .... 5 mm from petrol of 25% and the rest from tree species
  • composition according to the group of inventions in another variant consisting of 8 .... 15% by weight of wood fibers with a residual moisture of ⁇ maximum 14% with fiber dimensions of between 1 .... 5 mm 25% by weight of 25% and the remainder from coniferous species, 25 65% by weight of CEM 1 32.5R gray Portland cement and / or
  • the prefabricated building element according to the group of inventions? 5 ⁇ dealt with the present patent application, shown in Figure A is composed of two lateral layers 1 and 2 that surround a core layer 3, this assembly forming a sandwich structure.
  • Layers 1 and 2 are made on the basis of a composition according to the group of inventions as follows: 40% by weight Portland cement CEM I class 42.5N or R and / or 52.5N or R,
  • $ 2 includes 40 ... 50% by weight Portland cement this class CEM 142.5N or R,
  • composition of material in accordance with the group of inventions characterized in that it allows, by quantitative variations between the basic constituent materials thereof, the manufacture of all the constituent elements of the complete shell of a construction , this base composition x- comprising 8 ... 15% by weight of the wood fibers with a residual moisture of maximum 14% with particle sizes of 1 5 mm, originating in proportion of 20 ... 25% of species of rebates the remainder from coniferous species, 25 ... 65% by weight Portland cement CEM I class 32.5N or R having a characteristic compressive strength after 28 days minimum
  • rebate species the remainder from coniferous species, 25 ... 65% by weight Portland cement CEM I class 52.5N or R having a characteristic compressive strength after 28 days of minimum 52.5 N / mm 2 , air dried lime paste containing water 20 ... 35% by

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Abstract

L' invention se référé à une série d' éléments de construction fabriqués sur la base d'une composition de matériel de base et de son procédé de fabrication, cette composition de matériel comprenant principalement du ciment Portland CEM I de classes 32.5N ou R, 42, 5N ou R, 52.5N ou R, avec de la chaux aérienne éteinte en pâte, de fibres de bois sus la forme de copeaux et/ou de la sciure de bois, a cette composition de base étant possible l'ajout d'autres agrégats légers tels que les granulés d'argile expansée au four, et/ou des granulés de liège non torréfiés, et/ou des granulés de vermiculite ainsi que des divers additifs spécifiques aux bétons tels à la condition qu'ils ne soients pas nocifs pour l'homme et/ou le milieu environnant. Avec ces éléments on peut exécuter la totalité du gros oeuvre d'un bâtiment. La composition possède à la fois des propriétés de résistances mécaniques, d'isolation thermique et phoniques.

Description

Description de l'invention :
Titre de l'invention zEIéments de construction sur Ia base d'un matériel de construction et Ie procédé de fabrication de celui-ci.
Domaine technique auquel auquel se rapporte l'invention :
La présente demande de brevet contient un group d'inventions se référant à une série d'éléments de construction fabriqués en usine partiellement ou en leur totalité et/ou exécutés sur le chantier, armés ou non armés, ces éléments ayant une caractéristique inventive commune dans le sens qu'ils sont confectionnés à partir d'une composition 5 de matériel et du procédé de fabrication de celui-ci , cette composition comprenant à la base, du ciment Portland CEM I de classes 32.5R ou N, et/ou 42.5 R ou N, 52.5R ou N, de la chaux éteinte sous forme de pâte, des fibres de bois sous forme de sciure et/ou des copeaux, a cette composition de base étant possible l'adjonction d'autres agrégats naturels légers comme par exemple des granulés d'argile expansée au four et/ou des 0 granules de liège non-torrefiés ainsi que divers additifs spécifiques aux bétons à la condition de ne pas être nocifs pour les hommes et/ou le milieu environnant, le concept inventif général de la présente demande de brevet consistant pas seulement dans le fait que ces éléments sont fabriqués en partant de la composition de base susmentionnée mais aussi dans le fait qu'avec ces éléments on peut exécuter la totalité 15 du gros œuvre d'un bâtiment c'est-à-dire des dalles, poutres, colonnes, voiles, parois armés, maçonneries armées et/ou non armées pour l'extérieur et/ou l'intérieur, parois et cloisons , chapes ainsi que s'autres applications spécifiques telles que la protection au feux des structures métalliques, l'ensemble de ces applications se caractérisant par des qualités simultanées de résistances mécaniques, isolation thermique et acoustique. Etat actuel de la technique auquel l'invention se rapporte :
20 Dans le sens du concept inventif général de la présente demande de brevet, dans l'état actuel de la technique, le gros œuvre d'une construction se réalise sur la base d'une multitude de matériaux forts différents entre eux du point de vue de leurs caractéristiques physico mécaniques telles que les résistances mécaniques en compression/traction, densités apparentes, capacités d'isolation thermiques et/ou 25 acoustiques, perméabilité à la vapeur d'eau, comme par exemple de matériaux tels que le béton armé et/ou non armé, le béton cellulaire , les briques en terre cuite pleines ou avec des vides, la laine minérale et/ou de verre, les panneaux en plâtre, et autres. L'utilisation plus ou moins simultanée de ces matériaux tellement différents est rendue nécessaire , puisqu'ils ont un rôle réciproque de compensation dans le manque de telle 30 ou telle caractéristique physico mécanique pour chacun d'entre eux.
Ainsi, par exemple, le béton armé classique est utilisé pour ses capacités de résistance en compression et/ou traction, mais en ayant des mauvaises qualités d'isolation thermique et pour éviter les ponts thermiques qu'il génère, il doit être protégé avec des panneaux et/ou des matelas de laine minérale ou de verre et ces dernières, pour ne pas 35 perdre leurs qualités en présence de l'eau , doivent être a leur tour protégés par des briques de parement ou par des plafonnages étanches à l'eau.
A cette hétérogénéité matérielle, s'ajoutent d'autres complications comme par exemple le surplus de poids propre ainsi que des inconvénients dus au fait que la mise en œuvre de différents matériaux suppose des techniques d'exécution et de la main d' œuvre spécifiques auxquels s'ajoutent des conditions climatiques qui peuvent retarder et même empêcher tel ou tel travail dans certaines situations (pluie, gel, vent). Par exemple, la mise en place des matelas de laine de verre ou minérale ne peut pas se faire pendant temps de pluie, les panneaux en gyproc ne peuvent pas être montés tant que la construction n'est pas protégée contre l'humidité.
Le problème technique que résout le groupe d'inventions faisant partie de la présente demande de brevet consiste en le fait que tous les éléments de construction définis ci haut étant confectiorinés à partir d'une même composition de base leur conférant simultanément des qualités de résistances mécaniques, d'isolation thermique et phonique , cela permet l'obtention d'une exceptionnelle homogénéité pour l'ensemble du gros œuvre d'une construction. Dans l'état actuel de Ia technique, sont connues des compositions pour un matériel de construction qui comprend entre 50 70% ciment Portland, 24 49% d'agrégat organique constitué de sciure de bois minéralisé d'essence de conifères avec des longueurs de fibre comprise entre 2....10mm et 1% ligno- sulfates de calcium ou d'ammonium et/ou des émulsions de sels acryliques (brevet RO no.l 11927 Bl). Le désavantage de ce matériel de construction consiste dans le fait qu'il ne permet qu'une gamme très réduite d'applications comme par exemple des tuiles et/ou plaques d'isolation thermiques, et/ou des plaques pour des faux-plafonds, ces éléments ayant des propriétés de résistances mécaniques très faibles et le fait qu'ils nécessitent l'ajout de produits chimiques pour améliorer leur maniabilité ceci diminue fortement l'aspect la protection du milieu environnant.
Dans l'état actuel de la technique sont connus des éléments de construction tels que des blocs de maçonnerie conformément au brevet ROl 11482 Bl . Un tel élément est de forme d'un parallélépipède prévu avec des encoches ainsi qu'avec des parois séparatifs qui peuvent être enlevés pour permettre l'obtention d'assemblages pluri directionnels.
Les principaux désavantagés de ces éléments consistent dans le fait qu'on ne peut réaliser que des maçonneries d'une même épaisseur, qu'ils demandent une main d' œuvre très importante sur le chantier pour casser les parois séparatives de blocs et que la quantités de déchets qui en résulte est importante. De même, l'assemblage avec du mortier de ces éléments pour assurer leur connexion sur le chantier est très laborieux.
On connais également un autre élément de construction qui se présente sous forme de briques qui peuvent avoir différentes formes de parallélépipède avec des évidements ayant des sections différentes, ces éléments étant destinés a servir à la réalisation de constructions légères, démontables et autoportantes sans utiliser des mortiers et/ou de colles (RO 112903B1).
Le désavantage de ces éléments consiste dans le fait qu'avec eux on ne peut pas réaliser des constructions définitives et même si le système décrit dans le brevet mentionne toute une série de dispositifs mécaniques pour la reprise des moments fléchissants, a cause du fait que les connexions entre ces éléments ne sont pas réalisés par du mortier et/ou du béton, l'utilisation de ces éléments est limitée et réduite au domaine des constructions démontables de petites dimensions. On connaît un autre élément de construction qui est réalisé en béton cellulaire sous la forme d'un bloc parallélépipédique, ayant des facettes spécialement réalisées pour permettre un emboîtement, le tout étant complété par un système d'assemblage avec des tiges métalliques fixées avec de la mousse polyuréthane. Le désavantage d'un tel système réside dans la faiblesse de résistance mécanique des nœuds (connexions) entre les éléments , spécialement dans le cas des sollicitations séismiques de même qu'il ne peut pas être question de considérer qu'il y a connexion monolithique entre les éléments en utilisant des tiges métalliques encrées ces blocs avec de la mousse polyuréthane, sans parler du fait qu'en cas d'incendie tout ce dispositif d'assemblage sera réduit au néant.
La composition concernant le groupe d'inventions résout tous les inconvénients et désavantages épingles ci avant, par le fait qu'en faisant des variations quantitatives entre les matériaux de base qui la constituent, elle permet la réalisation de tous les éléments formant le gros œuvre d'une construction, cette composition de matériel de construction suivant la demande de brevet étant constituée de 8....15% en poids de fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum 14% avec des dimensions de fibres comprises entre 1 , , . t5 mm provenant d'essence de feuillures en proportion de 25% et le restant provenant d'essences de conifères, 25 65% en poids ciment Portland gris de classe CEM 132.5R et/ou N, ayant une résistance caractéristique en compression à 28 jours de minimum 32.5N/mm-, 20 50% en poids de la chaux aérienne en pâte ayant un contenu en eau de 20....30%, ainsi que d'autres agrégats naturels compris entre 10, ...20% en poids, tels que des granulés d'argile expansée au four ayant une dimension des particules de 1 8mm et une densité spécifique comprise entre 425....650 kg/m3, des granules de liège non torréfiés avec des dimensions de particules de l..,.4mm, des granules de vermieulite avec des dimensions de 2....4mm, ainsi que d'autres ingrédients comme par exemple de la fumée de silice compris entre 12....25kg/m3 en poids et/ou des additifs de hydrofugation et/ou des accélérateurs ou retardateurs de prise du béton avec toute fois une restriction dans le sens qu'ils ne doivent pas être nocifs pour Fhomme et/ou le milieu environnant, cette restriction étant souhaitable mais non exclusiye, dans l§ cadre, de cette composition le rapport eau/ciment étant compris entre 0.4....0.5.
Composition concernant le groupe d'invention dans une autre variante comprend 8....15% fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum 14% avec les dimensions de fibres comprises entre L...5 mm provenant d'essence de feuillures en proportion de 25% et le restant provenant d'essences de conifères, 25 65% 30en poids ciment Portland gris de classe CEM 142.5R et/ou N, ayant une résistance caractéristique en compression à 28 jours de minimum 42.5N/mm2,
20 50% en poids de la chaux aérienne en pâte ayant un contenu en eau de
20....30%, ainsi qu d'autres agrégats naturels en poids compris entre 10....20% tels que des granulés d'argile expansée au four ayant une dimension des particules de ^ 1 8mm et une densité spécifique comprise entre 425....650 kg/m3, des granules de liège non torréfiés avec des dimensions de particules de 1....4mm, des granules de vermieulite avec des dimensions de 2....4mm, ainsi que d'autres ingrédients comme par exemple de la fumée de silice compris entre 12....25kg/m3 en poids et/ou des additifs de hydrofugation et/ou des accélérateurs ou retardateurs de prise du béton avec toute fois une restriction dans sens qu'ils ne doivent pas être nocifs pour l'homme et/ou le milieu environnant,cette restriction étant souhaitable mais non exclusive, dans le cadre de cette composition, le rapport eau/ciment étant compris entre 0.4....0.5 en poids Composition conformément au groupe d'inventions dans une autre variante constituée de 8....15% en poids de fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum 14% avec les dimensions de fibres comprises entre 1....5 mm provenant d'essence de feuillures en proportion de 25% et le restant provenant d'essences de
5 conifères, 25 65% 30en poids ciment Portland gris de classe CEM I 52.5R et/ou
N5 ayant une résistance caractéristique en compression à 28 jours de nαinimum
52.5N/mm2, 20 50% en poids de la chaux aérienne en pâte ayant un contenu en eau de 20....30%, ainsi qu d'autres agrégats naturels en poids compris entre 10....20% , tels que des granulés d'argile expansée au four ayant une dimension des
40 particules de 1 8mm et une densité spécifique comprise entre 425....650 kg/m3, des granules de liège non torréfiés avec des dimensions de particules de L...4mm, des granules de vermiculite avec des dimensions de 2....4mm, ainsi que d'autres ingrédients comme par exemple de la fumée de silice compris entre 12....25kg/m en poids et/ou des additifs de hydrofugation et/ou des accélérateurs ou retardateurs j-5 de prise du béton avec toute fois une restriction dans sens qu'ils ne doivent pas être nocifs pour l'homme et/ou le milieu envkonnant,cette restriction étant souhaitable mais non exclusive, dans le cadre de cette composition le rapport eau/ciment étant compris entre 0.4 0.5 en poids.
Composition conformément au groupe d'inventions dans une autre variante,
Zo constituée de 8....15% en poids de fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum 14% avec les dimensions de fibres comprises entre 1....5 mm provenant d'essence de feuillures en proportion de 25% et le restant provenant d'essences de conifères, 25 65% 30en poids ciment Portland gris de classe CEM 1 32.5R et/ou
N, ayant une résistance caractéristique en compression à 28 jours de minimum
25 32.5N/rnm2, 20 50% en poids de la chaux aérienne en pâte ayant un contenu en eau de 20....30%, ainsi qu d'autres agrégats naturels en poids compris entre 10....20% , tels que des granulés d'argile expansée au four ayant une dimension des particules de 1 8mm et une densité spécifique comprise entre 425....650 kg/m3, , tous les éléments formant cette composition de base étant mélangés entre eux par un
~3O rapport d'eau/ciment de 0.4....0.5 en poids.
Composition conformément au groupe d'inventions dans une autre variante, constituée de 8 15% en poids de fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum 14% avec les dimensions de fibres comprises entre 1....5 mm provenant d'essence de feuillures en proportion de 25% et le restant provenant d'essences de
35 conifères, 25. ,...65% 30en poids ciment Portland gris de classe CEM 142.5R. et/ou
N, ayant une résistance caractéristique en compression à 28 jours de minimum 42.5N/mm2, 20... „50% en poids de la chaux aérienne en pâte ayant un contenu en eau de 20....30%, ainsi qu d'autres agrégats naturels en poids compris entre 10....20% , tels que des granulés d'argile expansée au four ayant une dimension des ύ û particules de 1 8mm et une densité spécifique comprise entre 425....650 kg/m3, , tous les éléments formant cette composition de base étant mélangés entre eux par un rapport d'eau/ciment de 0.4....0.5 en poids.
Composition conformément au groupe d'inventions dans une autre variante, constituée de 8....15% en poids de fibres de bois avec une humidité rémanente de u≤ maximum 14% avec les dimensions de fibres comprises entre L...5 mm provenant d'essence de feuillures en proportion de 25% et le restant provenant d'essences de conifères, 25 65% 30en poids ciment Portland gris de classe CEM 1 52.5R et/ou N, ayant une résistance caractéristique en compression à 28 jours de minimum
52.5N/mm2, 20 50% en poids de la chaux aérienne en pâte ayant un contenu en eau de 20....30%, ainsi qu d'autres agrégats naturels en poids compris entre 10....20% , tels que des granulés d'argile expansée au four ayant une dimension des particules de 1 8mm et une densité spécifique comprise entre 425....650 kg/m3, , tous les éléments formant cette composition de base étant mélangés entre eux par un rapport d'eau/ciment de 0.4....0.5 en poids.
Composition conformément au groupe d'inventions dans une autre variante, constituée de 8....15% en poids de fibres de bois avec une humidité rémanente de σ maximum 14% avec les dimensions de fibres comprises entre 1....5 mm provenant d'essence de feuillures en proportion de 25% et le restant provenant d'essences de conifères, 25 65% 30en poids ciment Portland gris de classe CEM 1 32.5R et/ou
N, ayant une résistance caractéristique en compression à 28 jours de minimum
32.5N/mm2, 20 50% en poids de la chaux aérienne en pâte ayant un contenu en
5- eau de 20....30%, tous les éléments formant cette composition de base étant mélangés entre eux par un rapport d'eau/ciment de 0.4....0.5 en poids.
Composition conformément au groupe d'inventions dans une autre variante, constituée de 8....15% en poids de fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum 14% avec les dimensions de fibres comprises entre 1....5 mm provenant o d'essence de feuillures en proportion de 25% et le restant provenant d'essences de conifères, 25 65% 30en poids ciment Portland gris de classe CEM 142.5R et/ou
N, ayant une résistance caractéristique en compression à 28 jours de minimum
42.5N/mm2, 20 50% en poids de la chaux aérienne en pâte ayant un contenu en eau de 20....30%, tous les éléments formant cette composition de base étant ζ mélangés entre eux par un rapport d'eau/ciment de 0.4....0.5 en poids.
Composition conformément au groupe d'inventions dans une autre variante, constituée de 8....15% en poids de fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum 14% avec les dimensions de fibres comprises entre L...5 mm provenant d'essence de feuillures en proportion de 25% et le restant provenant d'essences de σ conifères, 25 65% 30en poids ciment Portland gris de classe CEM 152.5R et/ou
N, ayant une résistance caractéristique en compression à 28 jours de minimum
52.5N/mm2, 20 50% en poids de la chaux aérienne en pâte ayant un contenu en eau de 20....30%, tous les éléments formant cette composition de base étant mélangés entre eux par un rapport d'eau/ciment de 0.4....0.5 en poids.
S Composition conformément au groupe d'inventions dans une autre variante, constituée de 8....15% sous forme de mélange de fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum 14%, dans lequel 30% en poids est constitué par de la sciure de bois, le restant étant en copeaux avec les dimensions de fibres comprises entre 0.5...4.5mm, provenant d'essence de feuillures en proportion de 25% et le restant ,Q provenant d'essences de conifères.
Le ciment Portland de la classe CEM I présent dans les compositions du groupe d'inventions a comme effet principal l'obtention de résistances caractéristiques en compression après 28 jours se situant entre 5 20N/mm2 et de traction comprises entre 0.8....2.4 N/mm2. La chaux aérienne éteinte en pâte joue simultanément un rôle aussi bien de liant en même temps que le ciment Portland de classe CEM I que , étant donné le fait que les particules de cette chaux ayant une surface spécifique de 40.000cm2 / gramme (indice Blaine), cette particularité confère à la chaux aérienne éteinte en pâte un rôle de super-plastifiant dans les compositions de base du groupe d'inventions de la présente demande de brevet, cette qualité assurant une maniabilité exceptionnelle et une réduction de jusqu'à 20% de la quantité d'eau nécessaire au mélange des composantes .
D'autre part, la présence de la chaux aérienne éteinte en pâte dans les compositions Q de base du groupe d'inventions accroît la résistance au feu des éléments de construction fabriqués sur la base de ces compositions, réduit l'absorption d'eau , augmente la perméabilité à la vapeur d'eau et grâce aussi a ses propriétés bactéricides, produit la minéralisation des fibres de bois entrant dans ces compositions .
5" Le procédé de fabrication de la composition de base qui serve à la fabrication des éléments de construction faisant partie du groupe d'inventions de la présente demande de brevet, consiste en la réalisation d'un mélange constitué de 20...50% en poids de chaux aérienne éteinte en pâte avec un contenu de 20...30% d'eau, et 25...65% en poids du ciment Portland CEM I, dans des conditions suivant lesquelles
5 on assure une rotation continue dans une bétonnière ayant une vitesse de rotation de
30....45 rotations/minute pendant 5 minutes, jusqu'à ce qu'on obtienne un mélange homogène ayant une densité volumétrique comprise entre 1100....1250 kg/m3. Ensuite, en assurant la même vitesse de rotation de la bétonnière, on ajoute graduellement, de 8....15 % en poids fibres de bois avec une humidité rémanente de
5" 14% ainsi que 10....20% en poids le restant d'eau de gâchage, le malaxage durant encore 5 7 minutes.
On donne dans ce qui suit, 3 exemples de réalisation de compositions de matériel conformément au groupe d'inventions dont s'occupe la présente demande de brevet ainsi que le processus de fabrication décrit ci haut :
,j' Composition de matériel conformément au groupe d'inventions qui comprend
650 kg/m3 ciment Portland CEM 152.5N, 350kg/m chaux aérienne éteinte en pâte, 145 kg/m3 fibres de bois dont en proportion il y a 20% copeaux d'essence de feuillures et 80% copeaux d'essence de conifères, ainsi que 300kg/m3 eau de mélange, le béton obtenu avec cette composition ayant comme principales jf caractéristiques physico mécaniques après 28 jours, une résistance caractéristique en compression de 16.5 N/mm2, une résistance caractéristique en traction de 2.1N/mm2, une densité apparente de 1550kg/m3, et un coefficient de conductivité thermique d'une valeur de 0.295W/mK.
Composition de matériel conformément au groupe d'inventions qui comprend 0 dans une autre variante, 480 kg/m3 ciment Portland CEM 152.5N, 400kg/m3 chaux aérienne éteinte en pâte, 145 kg/m3 fibres de bois dont en proportion il y a 20% copeaux d'essence de feuillures et 80% copeaux d'essence de conifères, ainsi que 280kg/m3 eau de mélange, le béton obtenu avec cette composition ayant comme principales caractéristiques physico mécaniques après 28 jours, une résistance 5" caractéristique en compression de 10 N/mm , une résistance caractéristique en traction de 1.4N/mm2, une densité apparente de 1320kg/m3, et un coefficient de conductivité thermique d'une valeur de 0.2lW/mK.
Composition de matériel conformément au groupe d'inventions qui comprend dans une autre variante, 400 kg/m3 ciment Portland CEM 152.5N, 430kg/m3
!f chaux aérienne éteinte en pâte, 145 kg/m3 fibres de bois dont en proportion il y a
20% copeaux d'essence de feuillures et 80% copeaux d'essence de conifères, ainsi que 280kg/m3 eau de mélange, le béton obtenu avec cette composition ayant comme principales caractéristiques physico mécaniques après 28 jours, une résistance caractéristique en compression de 7 N/mm2, une résistance caractéristique en f û traction de 0.9N/mm2, une densité apparente de 980kg/m3, et un coefficient de conductivité thermique d'une valeur de 0.15W/mK.
On donne dans ce qui suit, 3 exemples d'éléments de construction faisant partie du groupe d'inventions dont s'occupe la présente demande de brevet :
L'élément de construction préfabriqué conformément au groupe d'inventions ?5~ dont s'occupe la présente demande de brevet, illustré dans la figure A est constitué de 2 couches latérales 1 et 2 qui encadrent une couche centrale 3, cet ensemble formant une structure sandwich. Les couches 1 et 2 sont confectionnées sur la base d'une composition conformément au groupe d'inventions comme suit : 25....40% en poids ciment Portland CEM I de classe 42.5N ou R et/ou 52.5N ou R,
7 Ù 40....50% en poids de la chaux aérienne éteinte en pâte, , 18....15% fibres de bois constituées de la sciure de bois et/ou des copeaux de bois, dont 20% proviennent d'essences de feuillures et le reste d'essences de conifères ainsi qu'une quantité d'eau de mélange de 260....280kg/m3, tandis que la couche centrale 3 est confectionnée avec une composition conformément au groupe d'inventions qui
2$ comprend 40...50% en poids ciment Portland ce classe CEM 142.5N ou R,
30....40% en poids de la chaux aérienne éteinte en pâte, de 8....15% en poids fibres de bois contenant des copeaux et /ou de la sciure de bois dont 20% proviennent d'essences de feuillures et 80% d'essences de conifères ainsi qu'une quantité d'eau de mélange de 280....300kg/m3, cet élément préfabriqué conformément au
)p groupe d'inventions étant destiné a être utilisé pour les maçonneries portantes extérieures, en ce que ce faisant, il est possible de voir que les avantages offerts par cet élément préfabriqué de type sandwich sont multiples et proviennent de la nature même des compositions formant les couches 1 , 2 et 3 : les couches latérales 1 et 2 ont une conductivité thermique comprise entre
35" 0.15...0.17WZmK, une réduction de la résistance caractéristique en compression après 50 cycles de gel-degel de seulement 6...8%, une absorption d'eau après 72 heures d'immersion dans l'eau comprise entre 7...9% , une résistance caractéristique en compression après 288 jours comprise entre 5...6.5 N/mm2 une densité apparente comprise entre 950...1 lOOkg/m3, le rôle de ces 2 couches latérales étant
35- en premier lieu d' assurer la protection thermique du mur extérieur .
La couche centrale 3 présente des caractéristiques physico mécaniques qui lui permettent de remplir le rôle de portance (reprise des charges de calcul) a savoir, une résistance caractéristique en compression après 28 jours comprise entre 7...11.ON/mm2 , une absorption d'eau après une immersion dans l'eau pendant 72
11 o heures comprise entre 9...13%, une réduction de la capacité de résistance en compression après 50 cycles de gel-degel comprise entre 9...11% et un coefficient de conductivité thermique compris entre 0.21....0.24WZMk. L'élément préfabriqué conformément au groupe d'inventions dans une autre variante, est illustré dans la figure B et est composé de 2 couches latérales 4 et 5 qui reçoivent entre elles la couche centrale 6, l'ensemble de ces 3 couches formant une structure sandwich. Les 2 couches latérales 4 et 5 sont confectionnées sur la
5* base d'une composition conformément au groupe d'inventions de la présente demande de brevet constituée par 40...50% en poids ciment Portland de classe CEM 142.5N ou R et/ou de classe CEM 1 52.5N ou R,30...40% en poids de la chaux aérienne éteinte en pâte, 8....15% en poids fibres de bois sous forme de copeaux et/ou sciure de bois
,0 provenant pour 20% d'essence de feuillures et 80% d'essence de conifères ainsi que de 280....300kg/m3 de l'eau de mélange, le matériel de construction ainsi obtenu ayant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de 7.0...11.0N/mm2, une densité apparente comprise entre 1100...1350kg/m3 , ces caractéristiques physico mécaniques permettant a ces 2 couches latérales de
Pi remplir un rôle de portance (support des dalles et planchers d'étages), tandis que la composition matérielle conformément au groupe d'inventions,de la couche centrale 6 est constituée par 25....40% en poids du ciment Portland de classe 42.5N ou R et/ou de classe CEM 152.5N ou R, 40....50% en poids de la chaux aérienne éteinte en pâte, de 8....15% en poids fibres de bois sous forme de copeaux et/ou de
2o la sciure de bois dont 20% proviennent d'essence de feuillures et 80% d'essences de conifères ainsi que 260...280kg/m3 de l'eau de mélange , cette composition conférant a cette couche centrale 6 des caractéristiques physico mécaniques spécifiques aux matériaux destines a remplir un rôle d'isolants acoustiques et thermiques c'est —à-dire, une résistance caractéristique en compression après 28
2ζ jours de 5...6.5N/mm2, un coefficient de conductivité thermique compris entre
0.15...0.17W/mK et une densité apparente comprise entre 950 ...1100kg/m3 , l'ensemble de couches 4, 5, 6 conférant à l'élément préfabriqué sandwich la possibilité d'être utilisé pour former les murs en maçonnerie de séparation entre appartements ou entre chambres a coucher et livings, par exemple.
^β L'élément préfabriqué conformément au groupe d'inventions dont s'occupe la présente invention, dans une autre variante (fig.C et les coupes 1-1 et 2-2) est formé par les couches latérales 11 et transversales intérieures 12 qui sont disposées de telle manière que pour obtenir les trous ( évidements, réservations)) centraux 19 et latérales 20, les couches 11 et 12 étant confectionnées sur la base d une
35" composition de matériel conformément au groupe d'inventions c'est-à-dire, avec
35...45% en poids ciment Portland de la classe CEM 152.5N ou R, de la chaux aérienne éteinte en pâte, 8....15% en poids fibres de bois sous forme de copeaux et /ou de la sciure de bois dont 20% est provient des essences de feuillures et 80% d'essence de conifères, ainsi qu'avec 280....300kg/m3de l'eau de mélange, cette JfO composition conférant au matériel ainsi obtenu, une résistance caractéristique en compression après 28 jours de 9....12N/mm2, une résistance caractéristique en traction par flexion de 1.0....1.3N/mm2, une densité apparente comprise entre 1200....1350 kg/m3 , un coefficient de conductivité thermique compris entre 0:18....0.22W/mK, une perte de résistance caractéristique en compression après 50
4;T cycles de gel-degel comprise ente 0.9...1.2N/mm2 et un rapport final eau/ciment de
0.43...0.48, la rigidité et la stabilité de l'ensemble formé par les couches 11 et 12 durant les phases de décoffrage en usine et transport sur le chantier étant assurée par les armatures en acier-béton 15 et 18, cet élément préfabriqué étant prévu pour la réalisation de colonnes et poutres de ceinture intégrées dans les maçonneries portantes intérieures et extérieures, de telle manière que ces éléments préfabriqués permettent la réalisation des murs porteurs intérieurs et extérieurs pour des bâtiments résistant à des sollicitations séismiques allant jusqu'à la valeur 8..9 sur l'échelle de 5" Richter.
Le procédé de montage sur Ie chantier de ces éléments préfabriqués dans le but de la réalisation de maçonneries armées autoportantes (fig. D et coupes 3-3, 4-4, 5-5) consiste en les opérations suivantes : on met dans les fondations 7 (en béton armé) les barres d'attente en acier-béton 8 , et au dessus de ces barres on place, les -fo uns sur les autres, les éléments préfabriqués décrits ci-dessus de telle manière qu'on obtienne une continuité verticale des trous centraux 19 et latéraux 20, après quoi on introduira dans ces tous verticaux des carcasses d'acier-béton formées par les barres longitudinales 13 et les étriers 14 de telle manière que celles-ci fassent la connexion de stabilité avec les barres d'attente 8 ( voir les coupes 3-3 et 4-4) le ferraillage du 4$ mur en maçonnerie exécuté avec les éléments préfabriqués (fîg.C) du groupe d'inventions étant complété en conformité avec les calculs de stabilité par le placement des barres horizontales 16 (fig.4-4) soit dans les joints de chaque rangée d'éléments préfabriqués (fig.C) soit tous les 3....5 rangées en conformité avec les calculs de stabilité , les barres 16 étant ligaturées aux barres verticales 13,
2o l'ensemble de ces opérations conduisant à l'obtention d'un réseau spatial d'armatures en acier-béton, tout ce dispositif étant ensuite rendu monolithique par le bétonnage des trous 19 et 20 avec une composition de matériel 17 conformément au groupe d'inventions qui est confectionnée avec 50...65% en poids ciment Portland de classe CEM 1 52.5N ou R, 20....30% en poids de la chaux aérienne en pâte, , θ£ 8....15% en poids fibres de bois ainsi qu'avec en option, d'autres agrégats légers choisis comme par exemple des granulés d'argile expansée au four avec les dimensions des particules comprises entre 1...8mm, et/ou des granulés de liège dont les particules ont des dimensions de 1....4mm ainsi que de 12....15kg/m3 de la fumée de silice ultra fine, cette composition conformément au groupe d'inventions
3 o étant complétée avec de 300....350 kg/m3 de l'eau de mélange, en mentionnant l'obligation de procéder au bétonnage complet des trous 19 et 20 pour obtenir une continuité de matériel dans tous les joints verticaux et horizontaux des murs de maçonnerie ainsi construits. Dans une autre variante, le remplissage des trous 19 et 20 pourra se faire, suivant les
-3 ≤f calculs de stabilité avec du béton normal de la classe C25/30 ou supérieure , le choix étant fonction des calculs de stabilité.
Les avantages obtenus grâce a l'utilisation de l'élément préfabriqué (fig C) conformément au groupe d'inventions, sont nombreux et sont autant de nature technique qu'économique :
L O a) on obtient une structure verticale portante monolithe avec des caractéristiques simultanées physico mécaniques de résistance en compression-traction, d'isolation thermique et acoustique. b) ces structures portantes résistent à des séismes allant jusqu'au degré 8..9 sur l'échelle de Richter.
, ^ c) Le mur extérieur ainsi obtenu est thermo-isolant , éliminant de la sorte les ponts thermiques.. d) avec les éléments préfabriqués (fig C) conformément au groupe d'inventions on réalise de manière intégrée les poutres de ceinture et les linteaux au dessus des portes et fenêtres. e) on réalise une grande économie sur le chantier puisque par l'utilisation des éléments préfabriqués (fig.C), on est dispensé de la nécessité d'utiliser des coffrages pour réaliser sur le chantier des colonnes intégrées dans les murs de maçonnerie portante, des poutres de ceinture et des linteaux de portes et fenêtres.
Revendications
1. Composition de matériel conformément au groupe d'inventions se caractérisant en ce qu'il permet, par des variations quantitatives entre les matériaux constitutifs de base de celle-ci , la fabrication de tous les éléments constitutifs du gros œuvre complet d'une construction, cette composition de base x- comprenant 8...15% en poids des fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum 14% avec des dimensions des particules de 1 5mm, provenant en proportion de 20...25% d'essences de feuillures le reste provenant d'essences de conifères, 25...65% en poids ciment Portland CEM I de classe 32.5N ou R ayant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de minimum
4o 32.5N/mm2 , de la chaux aérienne éteinte en pâte contenant de l'eau 20...35% en poids, ainsi que des agrégats légers naturels choisis comme par exemple des granulés d'argile expansées au four avec des dimensions des particules de 1....8mm, et une densité de 425....650 kg/m3, des granulés de liège avec une dimension des particules de 1...4mm, des granulés de vermiculite avec une
V5" dimension de 2...4mm ainsi que d'autres ingrédients comme par exemple de la silice ultrafine 12....25kg/m3 et/ou des additifs de hydrofugation et/ou des accélérateurs ou des retardateurs de prise du béton, avec la restriction qu'ils ne doivent pas être nocifs pour l'homme et/ou le milieu environnant, cette restriction étant souhaitée mais non exclusive, dans le cadre de cette composition, le rapport
2o final eau/ciment étant compris entre 0.4...05.
2.Composition de matériel conformément au groupe d'inventions réalisée dans une autre variante se caractérisant en ce que cette composition de base contient 8...15% en poids des fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum 14% avec des dimensions des particules de 1 5mm, provenant en
<2if proportion de 20...25% d'essences de feuillures le reste provenant d'essences de conifères, 25...65% en poids ciment Portland CEM I de classe 42.5N ou R ayant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de minimum 42.5N/mm2 , de la chaux aérienne éteinte en pâte contenant de l'eau 20...35% en poids, ainsi que des agrégats légers naturels choisis comme par exemple des
30 granulés d'argile expansées au four avec des dimensions des particules de
1....8mm, et une densité de 425....650 kg/m3, des granulés de liège avec une dimension des particules de 1...4mm, des granulés de vermiculite avec une dimension de 2...4mm ainsi que d'autres ingrédients comme par exemple de la silice ultrafine 12....25kg/m3 et/ou des additifs de hydrofugation et/ou des
3 <ς accélérateurs ou des retardateurs de prise du béton, avec la restriction qu'ils ne doivent pas être nocifs pour l'homme et/ou le milieu environnant, cette restriction étant souhaitée mais non exclusive, dans le cadre de cette composition, le rapport final eau/ciment étant compris entre 0.4...05.
3. Composition de matériel conformément au groupe d'inventions réalisée J1O dans une autre variante se caractérisant en ce que cette composition de base contient 8...15% en poids des fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum 14% avec des dimensions des particules de 1 5TnTn, provenant en proportion de 20...25% d'essences de feuillures le reste provenant d'essences de conifères, 25...65% en poids ciment Portland CEM I de classe 52.5N ou R ayant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de minimum 52.5N/mm2 , de la chaux aérienne éteinte en pâte contenant de l'eau 20...35% en poids, ainsi que des agrégats légers naturels choisis comme par exemple des granulés d'argile expansées au four avec des dimensions des particules de ζ 1....8mm, et une densité de 425....650 kg/m3, des granulés de liège avec une dimension des particules de 1...4mm, des granulés de vermiculite avec une dimension de 2...4mm ainsi que d'autres ingrédients comme par exemple de la silice ultrafine Yl....25kg/m3 et/ou des additifs de hydrofugation et/ou des accélérateurs ou des retardateurs de prise du béton, avec la restriction qu'ils ne ήo doivent pas être nocifs pour l'homme et/ou le milieu environnant, cette restriction étant souhaitée mais non exclusive, dans le cadre de cette composition, le rapport final eau/ciment étant compris entre 0.4...05.
4.Composition de matériel conformément au groupe d'inventions réalisée dans une autre variante se caractérisant en ce que cette composition de base contient
4£ 8...15% en poids des fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum
14% avec des dimensions des particules de 1 5mm, provenant en proportion de
20...25% d'essences de feuillures le reste provenant d'essences de conifères, 25...65% en poids ciment Portland CEM I de classe 32.5N ou R ayant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de minimum
2o 32.5N/mm2 , de la chaux aérienne éteinte en pâte contenant de l'eau 20...35% en poids, ainsi que des agrégats légers naturels choisis comme par exemple des granulés d'argile expansées au four avec des dimensions des particules de 1....8mm, et une densité de 425....650 kg/m3, dans le cadre de cette composition, le rapport final eau/ciment étant compris entre 0.4...05.
TS 5.Composition de matériel conformément au groupe d'inventions réalisée dans une autre variante se caractérisant en ce que cette composition de base contient 8...15% en poids des fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum
14% avec des dimensions des particules de 1 5mm, provenant en proportion de
20...25% d'essences de feuillures le reste provenant d'essences de conifères,
3o 25...65% en poids ciment Portland CEM I de classe 42.5N ou R ayant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de minimum 42.5N/mm2 , de la chaux aérienne éteinte en pâte contenant de l'eau 20...35% en poids, ainsi que des agrégats légers naturels choisis comme par exemple des granulés d'argile expansées au four avec des dimensions des particules de
3 ζ 1....8mm, et une densité de 425....650 kg/m3, dans le cadre de cette composition, le rapport final eau/ciment étant compris entre 0.4...05. ό.Composition de matériel conformément au groupe d'inventions réalisée dans une autre variante se caractérisant en ce que cette composition de base contient 8.. , 15% en poids des fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum
^0 14% avec des dimensions des particules de 1 5mm, provenant en proportion de
20...25% d'essences de feuillures le reste provenant d'essences de conifères, 25...65% en poids ciment Portland CEM I de classe 52.5N ou R ayant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de minimum 52.5N/mm2 , de la chaux aérienne éteinte en pâte contenant de l'eau 20...35% en
J4 ζ poids, ainsi que des agrégats légers naturels choisis comme par exemple des granulés d'argile expansées au four avec des dimensions des particules de

Claims

1....8mm, et une densité de 425....650 kg/m3, dans le cadre de cette composition, le rapport final eau/ciment étant compris entre 0.4...05
7.Composition de matériel conformément au groupe d'inventions réalisée dans une autre variante se caractérisant en ce que cette composition de base contient 8...15% en poids des fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum
14% avec des dimensions des particules de 1 5mm, provenant en proportion de
20...25% d'essences de feuillures le reste provenant d'essences de conifères, 25...65% en poids ciment Portland CEM I de classe 32.5N ou R ayant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de minimum o 32.5N/mm2 , de la chaux aérienne éteinte en pâte contenant de l'eau 20...35% en poids, dans le cadre de cette composition, le rapport final eau/ciment étant compris entre 0.4...05.
8. Composition de matériel conformément au groupe d'inventions réalisée dans une autre variante se caractérisant en ce que cette composition de base contient -≤î 8...15% en poids des fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum
14% avec des dimensions des particules de 1 5mm, provenant en proportion de
20...25% d'essences de feuillures le reste provenant d'essences de conifères, 25...65% en poids ciment Portland CEM I de classe 42.5N ou R ayant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de minimum Q 42.5N/mm2 , de la chaux aérienne éteinte en pâte contenant de l'eau 20...35% en poids, dans le cadre de cette composition, le rapport final eau/ciment étant compris entre 0.4...05.
9. Composition de matériel conformément au groupe d'inventions réalisée dans une autre variante se caractérisant en ce que cette composition de base contient S 8...15% en poids des fibres de bois avec une humidité rémanente de maximum
14% avec des dimensions des particules de 1 5mm, provenant en proportion de
20...25% d'essences de feuillures le reste provenant d'essences de conifères, 25...65% en poids ciment Portland CEM I de classe 52.5N ou R ayant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de minimum p 52.5N/mm2 , de la chaux aérienne éteinte en pâte contenant de l'eau 20...35% en poids, dans le cadre de cette composition, le rapport final eau/ciment étant compris entre 0.4...05.
10. Composition de matériel conformément a n'importe quelle des revendications 1....9, se caractérisant en ce qu'elle contient 8....15% en poids des fibres de bois ^ avec une humidité rémanente de maximum 14% constitués de copeaux avec des dimensions des particules de 1....5mm, provenant pour 25% d'essences de feuillures et Ie restant d'essences de conifères.
11. Composition de matériel conformément à n'importe quelle des revendications 1....9, se caractérisant en ce qu'elle contient 8...15% en poids des fibres de bois o avec une humidité rémanente de 14% si de préférence un mélange constitué de
30% sciure de bois et le reste étant constitué de copeaux et en ce que concerne l'essence des fibres de bois, 25% est constituée par des essences de feuillures et le reste d'essence de conifères.
12. Procédé de fabrication de la composition de matériel conformément à n'importe quelle de revendications de L...9, se caractérisant en ce qu'il concerne la réalisation d'un mélange constitué de 20...50% en poids de la chaux aérienne éteinte en pâte avec un contenu en eau compris entre 20....30% en poids ,
$ avec la quantité d'eau nécessaire et 25....65% en poids ciment Portland de classe
CEM I dans des conditions qui assurent un malaxage continu dans une bétonnière ayant une vitesse de rotation de 30....45 cycles par minute, durant 5...7 minutes, jusqu'à ce que le mélange obtenu ainsi est homogène et aie une densité voiumétrique comprise entre 1100...1250kg/m3 .Ensuite, sous une opération de jQ malaxage continu avec 30...45 cycles par minute, on ajoute graduellement de
8....15% en poids des fibres de bois ayant une humidité rémanente de maximum 14% ainsi qu'une quantité d'eau supplémentaire correspondant a 10....20% en poids , inclusif l'ajout dans le mélange décrit plus haut, des autres agrégats légers et /ou des ingrédients conformément à n'importe quelle des revendications de
/5- 1...9., la durée de malaxage de l'ensemble des matières ci-dessus continuant encore de 5....9 minutes.
13. Le matériel de construction réalisé conformément à n'importe quelle des revendications de 1....9 et fabriqué suivant le procédé décrit dans la revendication 12 se caractérisant par le fait que' il possède une valeur finale du rapport
20 eau/ciment compris entre 0.4 0.5, une densité apparente comprise entre
950....1650kg/m3, une perméabilité à l'eau après une immersion de 72 heures comprise entre 8...18%, une résistance caractéristique en compression après 28 jours de 5.5....20N/mm2 , une résistance caractéristique en traction par flexion de 0.8...2.4N/mm2 , une adhérence des barres d'acier béton dans le béton durci après
25- 28 jours jusqu'à 4.8N/rnm2 un coefficient de conductivité thermique compris entre
0.145....0.33W/mK.
14. Composition de matériel conformément au groupe d'inventions à titre d'exemple se caractérisant par le fait qu'elle contient 650kg/m3 ciment Portland de classe CEM 152.5N, 350kg/m3 de la chaux aérienne éteinte en pâte, 145kg/m3 fibres de bois dont 20% sont d'essence de feuillures et 80% sont d'essence de conifères, ainsi que 300kg/m3 de l'eau de mélange, les principales caractéristiques physico mécaniques de cette composition de matériel étant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de 16.5 N/mm2 , une résistance caractéristique en traction par flexion après 28 jours de 2.1N/mm2 , une densité
3 ^- apparente de 1550kg/m3 et un coefficient de conductivité thermique à 30 jours de
0.295W/Mk.
15. Composition de matériel conformément au groupe d'inventions à titre d'exemple se caractérisant par le fait qu'elle contient 480kg/m3 ciment Portland de classe CEM 152.5N, 400kg/m3 de la chaux aérienne éteinte en pâte, 145kg/m3
•Itû fibres de bois dont 20% sont d'essence de feuillures et 80% sont d'essence de conifères, ainsi que 280kg/m3 de l'eau de mélange, les principales caractéristiques physico mécaniques de cette composition de matériel étant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de 10 N/mm2 , une résistance caractéristique en traction par flexion après 28 jours de L4N/mm2 , une densité
4 ç apparente de 1320kg/m3 et un coefficient de conductivité thermique à 30 jours de
0.21W/Mk.
16. Composition de matériel conformément au groupe d'inventions à titre d'exemple se caractérisant par le fait qu'elle contient 400kg/m3 ciment Portland de classe CEM 152.5N, 430kg/m3 de la chaux aérienne éteinte en pâte, 145kg/m3 fibres de bois dont 20% sont d'essence de feuillures et 80% sont d'essence de
5* conifères, ainsi que 260kg/m3 de l'eau de mélange, les principales caractéristiques physico mécaniques de cette composition de matériel étant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de 7 N/mm , une résistance caractéristique en traction par flexion après 28 jours de 0.9N/mm2 , une densité apparente de 980kg/m3 et un coefficient de conductivité thermique à 30 jours de 4o 0.15WZMk.
17. L'élément de construction préfabriqué conformément au groupe d'inventions dont s'occupe la présente demande de brevet, illustré dans la figure A se caractérisant par le fait qu'il est constitué de 2 couches latérales 1 et 2 qui encadrent une couche centrale 3, cet ensemble formant une structure sandwich.
^ ç Les couches 1 et 2 sont confectionnées sur la base d'une composition conformément au groupe d'inventions comme suit : 25....40% en poids ciment Portland CEM I de classe 42.5N ou R ei/ou 52.5N ou R, 40....50% en poids de la chaux aérienne éteinte en pâte, , 18....15% fibres de bois constituées de la sciure de bois et/ou des copeaux de bois, dont 20% proviennent d'essences de feuillures 2σ et le reste d'essences de conifères ainsi qu'une quantité d'eau de mélange de
260....280kg/m3, tandis que la couche centrale 3 est confectionnée avec une composition conformément au groupe d'inventions qui comprend 40...50% en poids ciment Portland ce classe CEM 142.5N ou R, 30....40% en poids de la chaux aérienne éteinte en pâte, de 8....15% en poids fibres de bois contenant des 2 s" copeaux et /ou de la sciure de bois dont 20% proviennent d'essences de feuillures et 80% d'essences de conifères ainsi qu'une quantité d'eau de mélange de 280....300kg/m3, cet élément préfabriqué conformément au groupe d'inventions étant destiné a être utilisé pour les maçonneries portantes extérieures, ce faisant il est possible de voir que les avantages offerts par cet ^o élément préfabriqué de type sandwich sont multiples et proviennent de la nature même des compositions formant les couches 1 , 2 et 3 : les couches latérales 1 et 2 ont une conductivité thermique comprise entre 0.15...0.17W/mK, une réduction de la résistance caractéristique en compression après 50 cycles de gel-degel de seulement 6...8%, une absorption d'eau après 72 j≤' heures d'immersion dans l'eau comprise entre 7...9% , une résistance caractéristique en compression après 288 jours comprise entre 5...6.5 N/mm2 , une densité apparente comprise entre 950...1100kg/m3, le rôle de ces 2 couches latérales étant en premier lieu d'assurer la protection thermique du mur extérieur .
La couche centrale 3 présente des caractéristiques physico mécaniques qui lui ^O permettent de remplir le rôle de portance (reprise des charges de calcul) a savoir, une résistance caractéristique en compression après 28 jours comprise entre 7...11.ON/mm2 , une absorption d'eau après une immersion dans l'eau pendant 72 heures comprise entre 9...13%, une réduction de la capacité de résistance en compression après 50 cycles de gel-degel comprise entre 9...11 % et un coefficient 4 ≤* de conductivité thermique compris entre 0.21....0.24WZMk.
18. L'élément préfabriqué conformément au groupe d'inventions dans une autre variante, est illustré dans la figure B se caractérisant par le fait qu'il est composé de 2 couches latérales 4 et 5 qui reçoivent entre elles la couche centrale 6, l'ensemble de ces 3 couches formant une structure sandwich. Les 2 couches latérales
^- 4 et 5 sont confectionnées sur la base d'une composition conformément au groupe d'inventions de la présente demande de brevet constituée par 40...50% en poids ciment Portland de classe CEM 142.5N ou R et/ou de classe CEM 152.5N ou R,30...40% en poids de la chaux aérienne éteinte en pâte, 8....15% en poids fibres de bois sous forme de copeaux et/ou sciure de bois
^13 provenant pour 20% d'essence de feuillures et 80% d'essence de conifères ainsi que de 280....300kg/m3 de l'eau de mélange, le matériel de construction ainsi obtenu ayant une résistance caractéristique en compression après 28 jours de 7.0...11.ON/mm2, une densité apparente comprise entre 1100...1350kg/m3 , ces caractéristiques physico mécaniques permettant a ces 2 couches latérales de
^ remplir un rôle de portance (support des dalles et planchers d'étages), tandis que la composition matérielle conformément au groupe d'inventions,de la couche centrale 6 est constituée par 25....40% en poids du ciment Portland de classe 42.5N ou R et/ou de classe CEM 152.5N ou R, 40....50% en poids de la chaux aérienne éteinte en pâte, de 8....1 S% en poids fibres de bois sous forme de copeaux et/ou de
IO la sciure de bois dont 20% proviennent d'essence de feuillures et 80% d'essences de conifères ainsi que 260...280kg/m3 de l'eau de mélange , cette composition conférant a cette couche centrale 6 des caractéristiques physico mécaniques spécifiques aux matériaux destines a remplir un rôle d'isolants acoustiques et thermiques c'est -à-dire, une résistance caractéristique en compression après 28
20 jours de 5...6.5N/mm2, un coefficient de conductivité thermique compris entre
0.15...0.17W/mK et une densité apparente comprise entre 950 ...1100kg/m3 , l'ensemble de couches 4, 5, 6 conférant à l'élément préfabriqué sandwich la possibilité d'être utilisé pour former les murs en maçonnerie de séparation entre appartements ou entre chambres a coucher et livings, par exemple.
3° 19.L'élément préfabriqué conformément au groupe d'inventions dont s'occupe la présente invention, dans une autre variante (fig.C et les coupes 1-1 et 2-2) se caractérisant par le fait qu'il est formé par les couches latérales 11 et transversales intérieures 12 qui sont disposées de telle manière que pour obtenir les trous ( évidements, réservations)) centraux 19 et latérales 20, les couches 11 et 12 étant
-,£ confectionnées sur la base d'une composition de matériel conformément au groupe d'inventions c'est-à-dire, avec 35...45% en poids ciment Portland de la classe CEM 152.5N ou R, de la chaux aérienne éteinte en pâte, 8....15% en poids fibres de bois sous forme de copeaux et /ou de la sciure de bois dont 20% est provient des essences de feuillures et 80% d'essence de conifères, ainsi qu'avec 280....300kg/m3de l'eau
^0 de mélange, cette composition conférant au matériel ainsi obtenu, une résistance caractéristique en compression après 28 jours de 9....12N/mm2, une résistance caractéristique en traction par flexion de 1.0....1.3N/mm2, une densité apparente comprise entre 1200....1350 kg/m3 , un coefficient de conductivité thermique compris entre 0.18....0.22W/mK, une perte de résistance caractéristique en ^ «r compression après 50 cycles de gel-degel comprise ente 0.9...1.2 N/mm2 et un rapport final eau/ciment de 0.43...0.48, la rigidité et la stabilité de l'ensemble formé par les couches 11 et 12 durant les phases de décoffrage en usine et transport sur le chantier étant assurée par les armatures en acier-béton 15 et 18, cet élément préfabriqué étant prévu pour la réalisation de colonnes et poutres de ceinture intégrées dans les maçonneries portantes intérieures et extérieures, de telle manière que ces éléments préfabriqués permettent la réalisation des murs porteurs intérieurs et extérieurs pour des bâtiments résistant à des sollicitations séismiques allant jusqu'à la valeur 8..9 sur l'échelle de Richter.
5 20.Le procédé de montage sur le chantier de ces éléments préfabriqués dans le but de laτéalisation de maçonneries armées autoportantes (fig. D et coupes 3-3, 4-4, 5- 5) se caractérisant par le fait qu'il consiste en les opérations suivantes : on met dans les fondations 7 (en béton armé) les barres d'attente en acier-béton 8 , et au dessus de ces barres on place, les uns sur les autres, les éléments préfabriqués décrits jfύ ci-dessus de telle manière qu'on obtienne une continuité verticale des trous centraux
19 et latéraux 20, après quoi on introduira dans ces tous verticaux des carcasses d'acier-béton formées par les barres longitudinales 13 et les étriers 14 de telle manière que celles-ci fassent la connexion de stabilité avec les barres d'attente 8 ( voir les coupes 3-3 et 4-4) le ferraillage du mur en maçonnerie exécuté avec les
J^ éléments préfabriqués (fig.C) du groupe d'inventions étant complété en conformité avec les calculs de stabilité par le placement des barres horizontales 16 (fig.4-4) soit dans les joints de chaque rangée d'éléments préfabriqués (fig.C) soit tous les 3....5 rangées en conformité avec les calculs de stabilité , les barres 16 étant ligaturées aux barres verticales 13, l'ensemble de ces opérations conduisant à l'obtention d'un
2σ réseau spatial d'armatures en acier-béton, tout ce dispositif étant ensuite rendu monolithique par le bétonnage des trous 19 et 20 avec une composition de matériel 17 conformément au groupe d'inventions qui est confectionnée avec 50...65% en poids ciment Portland de classe CEM 1 52.5N ou R, 20....30% en poids de la chaux aérienne en pâte, , 8....15% en poids fibres de bois ainsi qu' avec en option, d' autres 2 <_ζ agrégats légers choisis comme par exemple des granulés d'argile expansée au four avec les dimensions des particules comprises entre 1...8mm, et/ou des granulés de liège dont les particules ont des dimensions de 1 4mm ainsi que de 12....15kg/m3 de la fumée de silice ultra fine, cette composition conformément au groupe d'inventions étant complétée avec de 300....350 kg/m3 de l'eau de mélange, en
^0 mentionnant l'obligation de procéder au bétonnage complet des trous 19 et 20 pour obtenir une continuité de matériel dans tous les joints verticaux et horizontaux des murs de maçonnerie ainsi construits.
Dans une autre variante, le remplissage des trous 19 et 20 pourra se faire, suivant les calculs de stabilité avec du béton normal de la classe C25/30 ou supérieure , le choix
3 <£ étant fonction des calculs de stabilité.
Les avantages obtenus grâce a l'utilisation de l'élément préfabriqué (fig C) conformément au groupe d'inventions, sont nombreux et sont autant de nature technique qu'économique : a) on obtient une structure verticale portante monolithe avec des caractéristiques
10 simultanées physico mécaniques de résistance en compression-traction, d'isolation thermique et acoustique. b) ces structures portantes résistent à des séismes allant jusqu'au degré 8..9 sur l'échelle de Richter. c) Le mur extérieur ainsi obtenu est thermo-isolant , éliminant de la sorte les
11 ς ponts thermiques.. d) avec les éléments préfabriqués (fig C) conformément au groupe d'inventions on réalise de manière intégrée les poutres de ceinture et les linteaux au dessus des portes et fenêtres. e) on réalise une grande économie sur le chantier puisque par l'utilisation des éléments préfabriqués (fig.C), on est dispensé de la nécessité d'utiliser des coffrages pour réaliser sur le chantier des colonnes intégrées dans les murs de maçonnerie portante, des poutres de ceinture et des linteaux de portes et fenêtres.
21. Procédé de montage sur le chantier des éléments préfabriqués £ conformément au groupe d'inventions et aux revendications no.19 et 20 se caractérisant par le fait que dans une autre variante d'exécution le remplissage des trous (évidements) 19 et 20 peut se faire à l'aide d'un béton classique de marque C25/30 et/ou supérieure, le choix se faisant en fonction de calculs de stabilité.
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