WO2019043013A1 - Ouvrage de construction et utilisation d'une grille de renfort - Google Patents

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WO2019043013A1
WO2019043013A1 PCT/EP2018/073148 EP2018073148W WO2019043013A1 WO 2019043013 A1 WO2019043013 A1 WO 2019043013A1 EP 2018073148 W EP2018073148 W EP 2018073148W WO 2019043013 A1 WO2019043013 A1 WO 2019043013A1
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WO
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grid
son
longitudinal
reinforcing grid
threads
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/073148
Other languages
English (en)
Inventor
Jacques Porcheret
Laurence Pollet
Freddy MACREZ
Original Assignee
Porcher Industries
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Publication of WO2019043013A1 publication Critical patent/WO2019043013A1/fr

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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
    • E04B1/38—Connections for building structures in general
    • E04B1/41—Connecting devices specially adapted for embedding in concrete or masonry
    • E04B1/4178—Masonry wall ties
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/01—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings
    • E04C5/02—Reinforcing elements of metal, e.g. with non-structural coatings of low bending resistance
    • E04C5/04—Mats

Definitions

  • the present invention relates to a construction work and use of a reinforcement grid.
  • the invention relates to the general field of means for making masonry structures, that is to say constructions by assembling a plurality of elementary blocks, most of which can be described as blocks (such as rubble stones, blocks of stone, bricks, concrete blocks and / or aggregates or blocks of cellular concrete), with a masonry binder (eg glue, mortar, cement or glue-mortar).
  • a masonry binder eg glue, mortar, cement or glue-mortar.
  • Masonry also concerns structures in which several layers of mortar-bonded material are stacked, such as for certain rammed earth constructions.
  • the elements to form the chaining are in the form of a rigid assembly of welded metal rods, comparable to a concrete iron, or in the form of logs, for the case of rammed earth.
  • Some chaining are designed to be arranged horizontally between two successive horizontal rows of masonry blocks, in the length direction, while being embedded in the mortar binding the two rows of blocks together, or two layers of successive materials.
  • there is a horizontal chaining for example near openings of the structure such as doors or windows, or every two rows.
  • the horizontal chaining is arranged to form a horizontal closed loop to surround the building.
  • vertical links whose three-dimensional structure recalls that of chaining used as reinforcing bars.
  • the vertical masonry line crosses several successive rows of masonry blocks, through through openings of the latter, the vertical chaining being then embedded in the mortar.
  • Vertical chaining is usually intended to reinforce a wall angle of the structure.
  • the rigid chaining elements are difficult to store, to transport, while being difficult to use and not very versatile, because of the size, weight and difficulty in cutting such chaining elements without the implementation of relatively important means, such as cranes and cutting tools.
  • a grid provided in the form of rolls.
  • the grid comprises, in the direction of the length, the son son, and in the direction of the width, son of glass. Since the metal wires are of relatively large length, the grid is wound into a roll so as to wind up the long metal wires, which deforms the metal wires.
  • the grid must be unwound on the lower block row, stapled to the latter, cut to the right length, then covered with glue-mortar to allow assembly of the upper row.
  • this chaining grid has certain disadvantages.
  • this known grid Due to its supply in the form of rolls, this known grid has a persistent corrugation, plastic deformation of the wound metal son, which usually requires the user to staple said grid on the lower row to ensure its flatness.
  • the presence of multi-stranded metal son is likely to constitute a risk of injury to the operator if they are not deburred after cutting.
  • the invention therefore proposes to remedy the aforementioned drawbacks by proposing a new construction work comprising a carcass reinforced by a new reinforcing grid which is able to constitute a reinforcement for this construction work, while being particularly easy to use safe and inexpensive.
  • the reinforcing grid is even easier to use than the grids of the prior art, insofar as the carbon son have a sufficient flexibility not to persist in their deformation, or only marginally when they are deformed in a reasonable manner, in particular by winding the reinforcement grid according to a roll or during the manipulation of the grid.
  • the roll winding is reversible.
  • the roll of the grid can be unrolled for integration of the reinforcing grid to the construction work, when the binder is still fresh.
  • the carbon threads give the grid good mechanical strength in the longitudinal direction, particularly in tension, so that the grid can provide a longitudinal reinforcement role, especially in the case where the grid is used as a chaining of a construction work.
  • the carbon threads when they are cut, they do not constitute a risk of injury to the operator. Moreover, the carbon threads are chemically resistant to most binders used for construction, which are likely to have a certain alkalinity, especially the adhesives mortar.
  • the carbon son have the additional advantage of being relatively inexpensive, in line with the cost constraints for application of the reinforcing grid as chaining or reinforcement for a structure.
  • the holding threads which are made of a material other than carbon, in particular glass, ceramic or synthetic material such as polyester, are provided to maintain the spatial arrangement of the carbon threads, while contributing to a good hangs from the grid with the construction work, especially with a masonry binder or construction.
  • the material of the holding wires is preferably chosen to be less expensive than carbon.
  • the reinforcing grid can be firmly bonded to the building structure by being embedded in its construction binder.
  • the carbon threads are able to take up the mechanical loads, it may be preferable to choose holding threads in a material which has less mechanical strength than carbon.
  • the invention is also defined in claim 11.
  • Figure 1 is an exploded side view of a building structure, comprising a reinforcing grid according to a first embodiment according to the invention
  • Figure 2 is a top view of a portion of the reinforcing grid of Figure 1
  • Fig. 3 is a cross-section of Fig. 2 taken along line III-III
  • Figure 4 is a cross section similar to Figure 3 for a second embodiment according to the invention.
  • FIG. 1 shows an exploded portion of a masonry structure 1 comprising a reinforcement grid 5 and a shellwork, comprising a plurality of body blocks 3 and a masonry binder 7.
  • FIGS. 1 to 3 represents a spatial orthonormal coordinate system defining a transverse direction X, a longitudinal direction Y, and a direction of height Z.
  • the direction of height Z is preferably vertical and directed upwards, or slightly inclined relative to the vertical.
  • the X and Y directions are preferably horizontal, or slightly inclined relative to the horizontal.
  • the masonry structure 1 of FIG. 1, which is a particular type of structural work, is intended to form a solid wall extending, in the present example, in a plane YZ, that is, that is to say in the longitudinal direction and in the direction of height.
  • a plane YZ that is, that is to say in the longitudinal direction and in the direction of height.
  • other types of coarse work formed by Masonry can be made on the same principle, such as a floor, a wall with window or door openings, a column, a beam or any other type of masonry.
  • the work is preferably intended to form a building, for example a residential building such as a house.
  • Other types of buildings may be formed, for example a residential or office building, a commercial building, an industrial, agricultural or storage building.
  • the structure may also be intended to form infrastructures such as bridges, wells or tunnels.
  • structural work refers to all the parts of the structure that make up the framework and the structure, and ensure the stability and recovery of the efforts of the construction work. .
  • the blocks 3 are of parallelepipedal shape. Any form appropriate to the case may be chosen.
  • the blocks 3 comprise facing faces 9, intended to be left free or to be covered by facing layers or insulation of the work 1, not shown.
  • facing faces 9 which extend parallel to the YZ plane.
  • Each block 3 comprises at least one connecting surface 1 1, generally two or more, on which the binder 7 is intended to be applied and on which another block 3 is intended to be mounted to form the structure 1.
  • connecting surfaces 11 which extend parallel to an XY plane, that is to say a plane defined by the transverse X and longitudinal Y directions.
  • the blocks 3 may be called blocks, as their facing faces 9 have differences with the connecting surfaces January 1, in terms of surface condition, geometry, or characteristics.
  • the connecting faces 1 1 are pierced with large opening openings, favoring the adhesion of the mortar, while the facing faces 9 are devoid of it.
  • Each block 3 advantageously comprises through openings, connecting two opposite connecting faces 1 1, naming for insulation, for the passage of irons, pipes or various elements.
  • the blocks 3 are distributed in rows, which are mostly horizontal or at least parallel to the ground.
  • row is meant a block arrangement 3 which extends in the longitudinal direction Y.
  • the Y direction is horizontal or parallel to the ground.
  • a row includes at least one block 3, and preferably several blocks which are for the most part adjacent, but some of which may be separated to form openings of the structure 1.
  • FIG. 1 illustrates two rows of blocks 3, including a lower row 13 and an upper row 14. It will be understood that the assembly of the blocks 3 is modular and depends on the shape of the desired structure: it is therefore possible to provide additional blocks , distributed in more rows stacked, or forming other sets of the work 1.
  • the blocks 3 are preferably blocks of cellular concrete, for which the reinforcing grid 5 and the binder 7 are particularly suitable.
  • cellular concrete is meant a concrete having gaseous inclusions, which form cells or cells of very small size, so that the concrete has a foamed structure. This type of concrete is likely to have a density of between 400 and 1200 kg / m 3 (kilograms per cubic meter).
  • cellular concrete For the manufacture of cellular concrete, it is generally expected a fluid mortar of cement and fine sand and an additive such as aluminum powder, which generates, by reaction with lime included in the cement, the gaseous inclusions which may be in the form of hydrogen bubbles.
  • the hardening of the blocks 3 is in particular made by molding and in an autoclave. However, it is only an example, any method and any compound for the manufacture of cellular concrete that can be implemented.
  • the blocks 3 of cellular concrete are preferably provided prefabricated for a construction site of the structure 1. It is nevertheless possible to apply on-site adaptations or geometric corrections of such blocks, including cutting them.
  • prefabricated body blocks with another material, in particular cut or molded, depending on the application, for example brick, rubble, stone, concrete, concrete and / or aggregates.
  • the body blocks of the masonry structure it is possible to provide a layer of material formed on site at the time of its integration with the structure 1.
  • Each layer of material forms all or part of a row of the work 1.
  • the structure 1 can be made using a technique of rammed earth, involving a stack of layers of material, the material forming a specific mixture including mainly earth.
  • the layer of material forming the body block is, in this case, cased and packed in place.
  • the reinforcing grid 5 has a general two-dimensional shape defining a plane, when it is laid flat as in Figure 1. In the case illustrated in the figures, it is the XY plane. In this example, the XY plane is attached to the grid 5. Of course, any mention of a plane applied to this deformable grid 5 must be considered for the grid when it is in a flat shape, in particular non-rolled, as it is the case in Figures 1 to 3.
  • the grid 5 comprises a son assembly 17, 18 and 19.
  • Each of these son, including the son 18, is intended to be straight when the grid 5 is flat.
  • the son 18 are not undulated, so as to be particularly deformable in tension in the longitudinal direction Y.
  • the son 17, 18 and 19 are arranged relative to each other by repeating, in the plane of the grid , a pre-established basic pattern.
  • the longitudinal son 18 and 19 are spaced apart from each other.
  • the son 17 are spaced from each other. Thus, relatively loose free through spaces are provided for the binder 7 to pass through the grid 5.
  • grid designates a network of linked wires at their intersections.
  • a grid is not necessarily related to a fabric, since the connection between the wires is not made by simple interlacing, but by a bond of the glue or weld type, the wires not being necessarily crossed or intertwined. in the direction Z and generally being distributed more loosely than for a fabric, to leave a macroscopic empty space in the heart of each elemental pattern, for example of polygonal, square, parallelepiped, triangular or other simple shape.
  • the pattern comprises son crossing at intersections 20 of the grid 5, with an angle of 90 °, to form a rectangular or square pattern, so that the transverse son 17 are parallel to the X direction and the longitudinal son 18 and 19 parallel to the Y direction.
  • the crossing angle of the yarns may be between 45 and 90 °.
  • the longitudinal son are parallel to the Y direction, while the transverse son are not parallel to the X direction, and have an angle between 0 ° and 45 ° with this direction X.
  • the pattern of the grid 5 may be regular or irregular, while the geometry, orientation and parallelism of the son are more or less perfect.
  • the grid 5 comprises yarns in one or more other directions of the XY plane, in particular one or more diagonal orientations, distinct from the orientation of the aforementioned longitudinal and transverse yarns.
  • the grid 5 measures between 2 and 15 cm, for example 4 cm, in the transverse direction X, that is to say in width.
  • the grid 5 advantageously measures several meters in the longitudinal direction Y, that is to say in length. More generally, the grid 5 is of elongated dimension along the longitudinal threads and of shorter dimension according to the transverse threads or in the transverse direction X. Because of its relatively long length, it is preferred to provide the grid 5 in the form of a roll, which can be unrolled by hand on the place of construction of the work 1.
  • the grid is wound around a winding axis perpendicular to the longitudinal direction Y, that is to say that the winding axis is parallel to the transverse direction X.
  • the grid 5 is sufficiently flexible so that the roll can be wound by hand.
  • the longitudinal son 18 and 19 are curved so as to form a spiral, while the transverse son 17 are little or no deformed.
  • the dimensions of the grid 5 are adapted according to the type of masonry structure to be built. In particular, when it is a wall, it is expected that the grid has a similar width, in the transverse direction X, the width of the wall, or at least the width of the blocks 3 in the X direction , in particular of their surface 1 1.
  • the grid length used for the structure can be adjusted on site by cutting the grid 5 to the right length, in the direction Y.
  • the grid 5 may be provided in a form other than a roller, particularly flat, having a length of between a few tens of centimeters and a few meters.
  • the longitudinal threads 18 and 19 are warp threads and the transverse threads 17 are weft threads.
  • the longitudinal threads 18 and 19 are weft threads and the transverse threads 17 are warp threads.
  • the body blocks are prefabricated or manufactured on site, it is expected to separate at least two successive rows of the masonry structure by a reinforcing grid such as the grid 5, embedded in a layer of masonry binder 7.
  • the grid reinforcement 5 then plays the role of a horizontal chaining.
  • grids 5 may be provided.
  • a grid may be arranged every two rows.
  • the structure forms a building
  • a set of several grids 5 equips the structure, it is possible to link the grids together at their ends.
  • the wires 18 and 19 extend along the structure 1, that is to say - say in the direction of the rows 13 and 14, while the son 17 extend in a direction transverse to the rows 13 and 14, in particular perpendicular.
  • the XY plane of the grid 5 then extends parallel to the plane defined by the surfaces 1 1 facing the blocks 3 of the rows 13 and 14 to be assembled.
  • the grid 5 is interposed between the two successive rows 13 and 14.
  • the grid 5 is preferably adjusted to a sufficient length in the direction Y to extend along the several successive blocks 3 of each of the rows 13 and 14, in order to form a continuous reinforcement along the structure 1.
  • a layer of masonry binder 7 is preferably applied to the upwardly facing surfaces 1 1 of the blocks 3 of the lower row 13. Binder 7 then extends in a plane parallel to these surfaces January 1, covering them.
  • the grid 5 is then placed on this layer 7, by embedding it in this layer 7.
  • the grid 5 is arranged in the unwound state, that is to say in a state where it is substantially flat, extending in a plane parallel to the X and Y directions. It is advantageous to cover the grid 5 with additional binder, to complete the layer 7 and to ensure that the grid 5 is embedded in this layer 7.
  • the layer 7 is applied to the surfaces 1 1 before depositing the grid 5, but no additional binder is provided to cover the grid 5.
  • the grid 5 is deposited on the surfaces 1 1 of the row 13 before the application of the layer 7, the layer 7 is then applied to drown the grid 5 by covering it.
  • the blocks 3 of the row 14 are then deposited, so that the surfaces 11 of these blocks 3 are brought into contact with the layer 7, facing the surfaces 11 of the row 13.
  • the layer 11 binder 7 interconnects the two rows 13 and 14 of blocks 3, while the grid 5 is arranged between the two rows 13 and 14 and constitutes a reinforcement of the work 1.
  • the binder layer 7 in which the grid 5 is embedded for example measures in the direction Z, between 0.5 cm and 2 cm.
  • the connecting surfaces 11 are preferably rough, in particular without flatness correction.
  • the masonry work is a masonry work called "thin joints", that is to say in which:
  • Each connecting surface 1 1 is rectified, that is to say has undergone an operation to improve its flatness; and -
  • the binder layer 7, wherein the gate is embedded, measures, in the direction Z, less than 0.5 cm, for example between 1 and 2 mm.
  • each body block is for example a rectified brick, or a rectified concrete block, or a rectified concrete block, that is to say an agglomerate of rectified concrete.
  • each body block is for example a rectified brick, or a rectified concrete block, or a rectified concrete block, that is to say an agglomerate of rectified concrete.
  • the binder-receptive surfaces are rectified, the other surfaces may advantageously be left untreated.
  • the grid 5 Because of its structure comprising carbon son, the grid 5, particularly thin, can easily be integrated into a particularly thin binder layer.
  • the grid 5 is therefore particularly suitable for reinforcing a masonry structure with thin joints.
  • the grid 5 can serve as vertical chaining for a masonry structure.
  • the grid 5 can serve as a frame for a structural work of construction, which is not necessarily a masonry work.
  • the grid 5 is preferably embedded in a construction binder of the structure.
  • the grid 5 can be used as reinforcement for a reinforced concrete, the concrete then constituting the building binder.
  • the reinforcing grid 5 is preferably implemented to reinforce a structural work of the construction work. However, it is nevertheless possible to use the reinforcing grid for the second work, for example to stabilize a coating based on plaster.
  • any example described here and mentioning a masonry binder can be adapted to the general case of a construction binder, depending on the type of work to be considered.
  • the masonry binder 7 is preferably an adhesive mortar.
  • the adhesive mortar is for example in the form of a bag of powder, which must be diluted in water homogeneously, in order to obtain a pasty substance to be used within 8 hours for manufacture of the work 1. This substance must be spread on the surfaces 1 1, for example using a trowel and / or a comb, to form a layer of the kind illustrated in FIG. Once the upper row has been deposited on the layer thus formed, a drying or setting time may have to be observed.
  • a typical mortar-glue comprises a mixture of sand grains, with a small amount of cellulose derivatives, inorganic additives, and vinyl acetate.
  • Other glues-mortars include dried river sand, a combination of binders mainly including white cement, as well as additives.
  • the composition of the adhesive-mortar may be different depending on the application and the materials of the structure 1, in particular blocks 3, the composition of the adhesive-mortar may be different.
  • the binder 7 may be an adhesive, a mortar, a cement, a mortar, a concrete, a cement-concrete.
  • the binder 7 may be based on specific soil, possibly containing solid loads such as pebbles, crushed tiles, or sand.
  • the son 18 are carbon son.
  • carbon wire is preferably meant a wire formed by a plurality of fibers, having a diameter of the order of one micrometer, for example between 5 and 10 micrometers, each fiber being composed mainly of bonded carbon atoms according to crystalline structures.
  • the carbon wire does not comprise any fiber of a material other than carbon.
  • the carbon wire does not comprise metal fiber.
  • Each carbon wire 18 of the grid 5 is preferably a single carbon wire, that is to say a unit wire.
  • single wire and unit wire it is meant that the wire is not formed by an assembly of several wires, so that “wire” is distinguished in particular from “strand”, “braid” or “ cable “.
  • the grid 5 does not include any metal longitudinal wire, or containing metal. It is also advantageous to ensure that the grid is devoid of any wire.
  • the carbon son 18 which confer on the grid the aforementioned advantages, in particular in terms of flexibility and mechanical strength.
  • the grid 5 can therefore easily be flattened after having been wound along a roller in the longitudinal direction around an axis parallel to the direction X.
  • the grid 5 does not persist in this state of deformation, but on the contrary tends to return to its original flat shape in the absence of external constraints, thanks to the carbon son 18.
  • the inventors believe that the winding of the grid 5 according to a roller causes a deformation of the son 18 in the elastic domain and not in the plastic domain.
  • the son 18 are made of carbon, any cutting operation of the grid 5 to the desired length does not generate burrs that could constitute a risk of injury to users, the carbon does not generate this type of burr.
  • the carbon threads are particularly resistant to environmental stresses, especially to the weather affecting the structure 1, and chemical, especially as regards the chemical characteristics of the binder 7 and blocks 3. It should be considered in this respect that certain types of masonry binders, in particular mortar-glues, have a pH that may reach 12 or 13: it is therefore advantageously anticipated that the aforementioned materials of the grid 5 can withstand this type of chemical conditions.
  • each carbon wire is a wire between 1 k and 48k.
  • 1 k and 48 k are respectively 1000 carbon filaments for one yarn and 48000 carbon filaments for one yarn.
  • wires between 3k and 24k which have a good compromise between cost, strength and flexibility.
  • Each selected carbon wire is preferably a wire without torsion, that is to say, not twisted. This allows both good impregnation with the binder 7 and especially an instantaneous response to mechanical stresses. Since the yarn deforms very little under the effect of traction in the Y direction, it satisfies an application as a masonry structure chaining. One can nevertheless predict that one or more of the carbon son are twisted, in order to obtain for example a better general mechanical strength of the carbon son.
  • the son 17 and 19 are glass son.
  • glass is preferably meant a material comprising predominantly silica, or silicon dioxide.
  • the wires 17 and 19 are mainly designed to spatially hold the carbon wires 18 in the XY plane. Therefore, the son 17 and 19 can be described as "holding son”.
  • the son 17 and 19 may optionally contribute to the attachment of the grid in the binder 7.
  • hook is meant that the son 17 and 19 can promote a solid connection between the grid 5 and the binder 7, especially for reasons of geometry, because of the arrangement in grid form of the son 17 and 19, and / or for reasons of contact affinity between the son 17 and 19 the binder 7, for example because of a surface condition son 17 and 19 and / or the material constituting the son 17 and 19.
  • the glass rather than other materials, because of the dimensional stability of the glass over time, despite the climatic conditions and mechanical constraints, which can reduce the risk of crack formation in the structure 1 during its aging.
  • the glass makes it possible in particular to obtain a grid having the qualities of aforementioned flexibility, for example to facilitate its progress if it has been packaged in the form of a roll.
  • each glass wire has a titer of between 20 tex and 400 tex.
  • This title range advantageously makes it possible to form a set of holding wires which are sufficiently strong to hold the carbon threads relative to each other, while being at a reasonable cost.
  • all the glass threads have the same title.
  • the size of the grid, the type of masonry binder used, or other parameters it is possible, for example, to provide threads of 34 tex, 68 tex or 272 tex.
  • the holding son are preferably glass son. They can have a twisted structure, for example of the silionne type, which enables them to be light and relatively resistant, while facilitating the manufacture of the grid 5.
  • the holding wires are without intentional torsion, for example glass roving type, which allows better grip. It is possible to provide both twisted yarns, for example of the silionne type, and non-twisted yarns, for example of the roving type.
  • the grid 5 is likely to have a weight of between 5g / m 2 and 50g / m 2 , preferably 18g / m 2 .
  • the glass is preferred, insofar as it allows to obtain a grid having the aforementioned qualities. Nevertheless, instead of glass, it is possible to use any other material having at least one of these advantages.
  • the materials used can be:
  • inorganic materials such as ceramics or metals, for example steel, even if the steel is likely to contain carbon;
  • the holding son are in a different material than the carbon son. More specifically, the material of the holding son is of different composition, adapted to provide this maintenance function while being low cost compared to carbon.
  • the holding son are not carbon son, or are in a material devoid of carbon, or containing carbon in negligible proportions, as is the case for example for a steel.
  • each intersection 20 is advantageously the seat of a connection between a thread 17 and a thread 18, or between a thread 17 and a thread 19.
  • each intersection link 20 is made by bonding one wire against the other.
  • the transverse threads 17 are all distributed in the same plane P17 parallel to the plane XY,
  • the longitudinal threads 18 are all distributed in the same plane P18 parallel to the plane XY, and
  • the longitudinal wires 19 are all distributed in the same plane P19, parallel to the XY plane.
  • holding son only for transverse son the longitudinal son comprising no holding wire, but comprising only carbon son.
  • the grid 50 comprises longitudinal carbon wires 18, holding wires longitudinal members 19 and 21, and transverse holding son 17.
  • the gate 50 differs from the grid 5 by the arrangement of the holding son 17, 19 and 21, presenting:
  • a third layer of longitudinal holding wires 21 distributed in the same plane P21, parallel to the XY plane, the first layer of wires 17 being disposed between the second layer of wires 19 and the third layer of wires 21, so that the wires 17, 19 and 21 form in themselves a holding grid, the son 17, 19 and 21 being connected to intersections 20 of the son of the grid 5, one side and the other of the layer of son 17 respectively for the yarns 19 and 21, and
  • this grid comprises one or more carbon yarns in the longitudinal direction Y, and holding wires of these carbon threads. relative to each other, in another material.
  • the reinforcing grid comprises between 2 and 5 longitudinal threads per centimeter and between 2 and 5 transverse threads per centimeter. This is particularly the case for the examples illustrated in Figures 1 to 4. These ranges of value concern all the son of the grid 5, whether carbon or another material.
  • the transverse yarns 17, made of glass in the illustrated examples are regularly spaced from one another.
  • the longitudinal son 18, made of carbon are advantageously regularly spaced from each other.
  • the longitudinal holding son, glass in the present examples are regularly spaced from each other.
  • the longitudinal carbon son are spaced apart from each other than are the longitudinal son of maintenance, which limits the cost of the reinforcement grid while the mechanical characteristics are sufficient for some applications.
  • the reinforcing grid comprises between 1 and 20 longitudinal son of carbon, which are distributed in the transverse direction X.
  • five carbon yarns are regularly distributed in the X direction.
  • the grid is 4 cm in the X direction. This grid is therefore a good compromise between mechanical qualities and cost. If a grid of larger dimension in the X direction must be performed, it is advantageous to increase the number of carbon son, or reduce if the size should instead be less important.
  • the reinforcing grid comprises a coating composition.
  • the coating composition is of the same composition as the adhesive material provided at each intersection 20.
  • coating is meant that the coating composition coats and / or impregnates all the wires of the reinforcing grid, leaving little or no bare surface for these wires.
  • the coating composition coats all the wires of the reinforcing grid while the wires are already assembled in the form of a grid.
  • the coating composition only dresses certain son, including the son of maintenance, while the carbon son, are left free of coating.
  • the composition only covers the carbon son, while leaving the maintenance son free coating.
  • the reinforcing grid is advantageously provided while it already carries the coating composition, already fixed on the relevant son of the reinforcing grid.
  • the coating composition is integrated into the reinforcing grid during manufacture of the latter, while the layer of masonry binder, distinct, is preferably brought into contact with the reinforcing grid only at moment of construction of the structure.
  • the coating composition is of a composition distinct from that of the masonry binder.
  • it comprises different constituents, which are however compatible with the masonry binder.
  • the coating composition advantageously protects the coated yarns from external aggressions, especially the chemical attacks of the masonry binder, especially if it has a high alkalinity.
  • at least the holding son are coated, when they are glass or in any other material sensitive to the alkalinity of the masonry binder, to protect them.
  • the coating composition promotes the attachment of the reinforcing grid to the masonry binder.
  • the following is a preferred example of a coating composition, particularly suitable for the illustrated case where the masonry binder 7 is a mortar-glue.
  • this preferred example of a coating composition may also be used for other types of masonry binders.
  • an anti-alkali glue or at least a coating composition resistant to the alkalinity of the binder 7, is chosen.
  • the coating composition can be selected so that it comprises a coating binder selected from anti-alkali plastisol, PVC latex, SBR latex, EVA latex, or acrylic latex.
  • a PVC-free coating composition is preferred in order to avoid any possibility of chlorine pollution.
  • An aqueous dispersion coating binder namely the aforementioned latexes, which are generally reasonably priced and compatible with the application for a construction work, is preferred. Latex being self-crosslinkable polymers, they are both easy to implement, while having a relatively long life, compared for example to a thermoplastic. Moreover, probably because of their self-crosslinking nature, the latexes appear to have better adhesion to the masonry binder 7.
  • the coating composition comprises a self-crosslinkable polymer coating binder based on ethylene and vinyl acetate (EVA).
  • EVA ethylene and vinyl acetate
  • the product VINNAPAS ® EN 1020 or the product VINNAPAS ® EN 1092 from WACKER Chemie AG can be used as a coating binder of this type.
  • VINNAPAS ® EN 1020 or VINNAPAS ® EN 1092 may be preferred, which have different glass transition temperatures tg, ie -8 ° C for EN1020 and + 10 ° C for EN1092. It may be preferred to choose that the coating composition has a glass transition temperature lower than the temperature of this environment, in order to guarantee that this coating composition is in the rubbery state, to maintain the aforementioned flexibility qualities of the grid. 5, which makes it rollable and rollable flat substantially without persistent deformation.
  • the coating composition is applied to the wires of the grid while this coating composition is in a non-crosslinked and / or viscous state.
  • the coating composition may also include several additives to facilitate the manufacture of the grid 5, called "process additives".
  • process additives may comprise, for example, at least one of the following: an antifoaming agent, a friction reducing agent, a thickener.
  • the coating composition comprises a silane-based application additive, which has the quality of promoting a bond between the inorganic materials, such as the glass of the reinforcing grid, with mineral materials. such as those contained in the masonry binder.
  • an organosilane such as 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane (GLYEO), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GLYMO), 3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, or an amino-active silane such as a hydrolyzate of 3-aminopropylsilane (HYDROSIL 1 151).
  • GLYEO 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane
  • GLYMO 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane
  • HYDROSIL 1 151 amino-active silane
  • the coating composition may comprise solid grains, for example grains of sand or silica.
  • Solid grains means grains that are already in the solid state when the Coating composition is applied to the grid wires to coat, while the coating binder is in the liquid state, or at least uncrosslinked or uncured.
  • the carrier grid carrier of its coating composition has an abrasive surface condition, conducive to good grip of the grid in the masonry binder.
  • an anti-sticking or anti-blocking additive or in English "antitack"
  • an anti-sticking or anti-blocking additive or in English "antitack”
  • test pieces Five test pieces, numbered A, B, C, D and E were tested.
  • Each test specimen comprises two cellular concrete blocks of elongate shape, in a longitudinal direction Y, and superimposed, in a direction of height Z.
  • Each specimen comprises a layer of masonry binder to bind together the two superimposed blocks, the binder layer being interposed between two respective connecting surfaces of each block, arranged opposite.
  • each block measures about 2.5 cm.
  • each block of cellular concrete is about 5 cm.
  • the binder layer measures about 5 cm in the X direction, that is to say that it covers the entire respective bonding surface opposite the two superimposed blocks.
  • Specimen A is devoid of reinforcement.
  • Specimen B comprises, embedded in the binder layer, a flat masonry reinforcement, comprising two rigid steel flat profiles, elongate in the Y direction, and parallel to the Y direction. According to the X direction, each profile measures about 0.8 cm in the X direction, and about 0.2 cm in the Z direction.
  • the masonry reinforcement of the specimen B further comprises a zigzag corrugated wire, alternately connecting the two rigid sections, at each corrugation. . At each corrugation, the corrugated wire is welded to one of the two rigid sections. Accordingly, each rigid section is bonded to the corrugated wire by a plurality of welds along the Y direction.
  • the test piece C comprises a reinforcing grid embedded in the binder layer.
  • the grid comprises seven steel wires, each extending parallel to the Y direction and having a section of about 4 to 5 mm 2 .
  • the metal wires are interconnected by connecting wires in the X direction.
  • Specimen D comprises a reinforcing grid embedded in the binder layer.
  • the grid is woven glass and is coated.
  • the reinforcement grid has a weight of 222 g / m 2 (+/- 5%) and comprises about 1.2 threads / cm in the Y direction and about 1.05 son / cm in the direction X.
  • the grid used comprises five son parallel to the direction Y, distributed in the direction X.
  • the test piece E comprises a reinforcing grid embedded in the binder layer.
  • the grid of the specimen E comprises six carbon wires 12K, each extending parallel to the Y direction. There are 1, 2 carbon threads per centimeter.
  • the grid of the specimen E comprises warp and weft threads, that is to say in the X direction and in the Y direction, supporting the carbon son. The carbon threads are stuck on the glass threads at their intersections.
  • the warp glass yarns are bound to the weft glass yarns at their intersections.
  • the glass grid has 3 threads / cm.
  • test piece A, B, C, D and E For each test piece A, B, C, D and E, a "three-point" bending test of the type described in the French standard NF EN 1351 is carried out. For this, the test piece rests, through the lower cellular concrete block, on two cylinders extending parallel to the direction X, and spaced in the direction Y. It is expected that the cylinders are spaced 8.5 cm in the direction Y. A third cylinder, parallel to the other two cylinders and equidistant from the other two cylinders, comes to apply a force F directed downwardly parallel to the Z direction against the upper face of the upper block. A rubber band was interposed between each cylinder and the test piece, to avoid a depression of the cylinder in the aerated concrete.
  • F1 is the value of the force applied by the cylinders on the specimen, for which a crack opens on the lower face of the lower block of the specimen, that is to say between the two lower cylinders.
  • F2 is the force applied by the rolls on the specimen, for which the crack has propagated through the whole specimen in the Z direction, the reinforcement still connecting the two specimen parts together, except for the specimen A or no reinforcement is provided.
  • D2 is the displacement of the upper cylinder relative to the lower cylinders in the direction Z, towards the lower cylinders.
  • test piece E makes it possible to obtain that the force F1 and the force F 2 are particularly high, compared with the other test pieces A to D.
  • the test specimen D for which the value of F2 is slightly lower than the value of F2 observed for the specimen E, has a much lower value for F1. It is concluded that the test piece E has the greatest flexural strength, and that, even if the cellular concrete is broken, the reinforcement grid of the test piece E makes it possible to hold the test piece correctly.

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Abstract

Ouvrage de construction comprenant un gros œuvre renforcé par une grille de renfort (5), la grille (5) comprenant des fils longitudinaux (18, 19) et des fils transversaux (17) formant des intersections (20), les fils longitudinaux (18, 19) et les fils transversaux (17) étant liés à leurs intersections (20), au moins une partie des fils longitudinaux (18, 19) sont des fils de carbone (18), et au moins une partie des fils (17, 18, 19) de la grille de renfort (5) sont des fils de maintien (17, 19), réalisés dans un matériau différent que celui des fils de carbone (18), l'ouvrage de construction étant un ouvrage de maçonnerie, le gros-œuvre comprenant au moins deux blocs de corps adjacents, et une couche de liant de maçonnerie pour lier les deux blocs de corps adjacents, la grille de renfort étant noyée dans la couche de liant de maçonnerie.

Description

Ouvrage de construction et utilisation d'une grille de renfort
La présente invention concerne un ouvrage de construction et une utilisation d'une grille de renfort.
L'invention se rapporte au domaine général des moyens pour réaliser des ouvrages de maçonnerie, c'est-à-dire des constructions par assemblage d'une pluralité de blocs élémentaires, dont la plupart peuvent être qualifiés de parpaings (tels que des moellons, des blocs de pierre, des briques, des blocs de béton et/ou de granulats agglomérés ou des blocs de béton cellulaire), avec un liant de maçonnerie (par exemple une colle, un mortier, un ciment ou une colle-mortier). La maçonnerie concerne également les ouvrages dans lesquels on empile plusieurs couches de matériaux liées par un mortier, comme par exemple pour certaines constructions en pisé.
Pour certaines applications, notamment en zone sismique ou pour des matériaux de maçonnerie de résistance mécanique modeste, il est connu de prévoir un chaînage de la maçonnerie, c'est-à-dire d'inclure des armatures à l'ouvrage de maçonnerie pour accroître sa résistance.
La plupart du temps, les éléments pour former le chaînage se présentent sous la forme d'un assemblage rigide de tiges métalliques soudées, comparable à un fer à béton, ou sous la forme de rondins de bois, pour le cas du pisé.
Certains chaînages, de forme bidimensionnelle allongée, sont conçus pour être disposés horizontalement entre deux rangées horizontales successives de blocs de maçonnerie, dans le sens de la longueur, tout en étant noyés dans le mortier liant les deux rangées de blocs entre elles, ou deux couches de matériau successives. En fonction de l'application, on dispose un chaînage horizontal par exemple à proximité d'ouvertures de l'ouvrage telles que des portes ou des fenêtres, ou toutes les deux rangées. Pour la construction d'un bâtiment, le chaînage horizontal est disposé de façon à former une boucle fermée horizontale pour ceinturer le bâtiment.
Pour certaines applications, on peut également prévoir des chaînages verticaux, dont la structure tridimensionnelle rappelle celle des chaînages utilisés comme fers à béton. Généralement, le chaînage vertical de maçonnerie traverse plusieurs rangées successives de blocs de maçonnerie, par l'intermédiaire d'ouvertures traversantes de ces derniers, le chaînage vertical étant alors noyé dans le mortier. Le chaînage vertical est généralement prévu pour renforcer un angle de mur de l'ouvrage.
Cependant, les éléments de chaînage rigides s'avèrent difficiles à stocker, à transporter, tout en étant malaisés d'usage et peu polyvalents, du fait de l'encombrement, du poids et de la difficulté à découper de tels éléments de chaînage sans la mise en œuvre de moyens relativement importants, tels que des grues et des outils de découpe.
Pour une application dans un mur en blocs de béton cellulaire liés par une colle- mortier, il a été envisagé d'utiliser, en tant que chaînage horizontal, une grille fournie sous forme de rouleaux. La grille comprend, dans le sens de la longueur, des fils métalliques, et dans le sens de la largeur, des fils de verre. Les fils métalliques étant de longueur relativement grande, la grille est enroulée en rouleau de façon à enrouler les fils métalliques de grande longueur, ce qui déforme les fils métalliques. La grille doit être déroulée sur la rangée de blocs inférieure, agrafée à cette dernière, coupée à la bonne longueur, puis recouverte de colle-mortier pour permettre l'assemblage de la rangée supérieure. Cependant, cette grille de chaînage présente certains inconvénients.
Du fait de sa fourniture sous forme de rouleaux, cette grille connue présente une ondulation persistante, par déformation plastique des fils métalliques enroulés, ce qui oblige généralement l'utilisateur à agrafer ladite grille sur la rangée inférieure afin de s'assurer de sa planéité. De plus, la présence de fils métalliques multibrins est susceptible de constituer un risque de blessure de l'opérateur s'ils ne sont pas ébarbés après découpe.
L'invention propose donc de porter remède aux inconvénients susmentionnés en proposant un nouvel ouvrage de construction comprenant un gros œuvre renforcé par une nouvelle grille de renfort qui est apte à constituer un renfort pour cet ouvrage de construction, tout en étant particulièrement facile d'utilisation, sécuritaire et peu coûteuse.
L'invention est définie dans la revendication 1
Grâce à l'invention, la grille de renfort est encore plus facile à utiliser que les grilles de l'art antérieur, dans la mesure où les fils de carbone présentent une souplesse suffisante pour ne pas persister dans leur déformation, ou seulement de façon marginale, lorsqu'ils sont déformés de manière raisonnable, notamment par enroulement de la grille de renfort selon un rouleau ou au cours de la manipulation de la grille. En d'autres termes, l'enroulement selon un rouleau est réversible. On peut dérouler le rouleau de la grille pour l'intégration de la grille de renfort à l'ouvrage de construction, lorsque le liant est encore frais. Surtout, les fils de carbone confèrent à la grille une bonne résistance mécanique dans la direction longitudinale, notamment en traction, de façon que la grille puisse assurer un rôle de renfort longitudinal, notamment dans le cas où la grille est utilisée comme chaînage d'un ouvrage de construction. Par ailleurs, lorsque les fils de carbone sont coupés, ils ne constituent pas un risque de blessure de l'opérateur. Par ailleurs, les fils de carbone sont chimiquement résistants à la plupart des liants utilisés pour la construction, qui sont susceptibles de présenter une certaine alcalinité, notamment les colles-mortier. Les fils de carbone présentent en outre l'avantage d'être relativement peu onéreux, en adéquation avec les contraintes de coût pour une application de la grille de renfort en tant que chaînage ou armature pour un ouvrage. Les fils de maintien, qui sont dans un matériau différent que le carbone, en particulier en verre, en céramique ou en matériau synthétique tel que du polyester, sont prévus pour maintenir la disposition spatiale des fils de carbone, tout en contribuant à conférer une bonne accroche de la grille avec l'ouvrage de construction, plus particulièrement avec un liant de maçonnerie ou de construction. On choisit préférentiellement le matériau des fils de maintien pour qu'il soit moins coûteux que le carbone. Ainsi, la grille de renfort peut être solidement liée à l'ouvrage de construction en étant noyée dans son liant de construction. Les fils de carbone étant aptes à reprendre les charges mécaniques, on peut préférer choisir des fils de maintien dans un matériau qui présente une résistance mécanique moindre que le carbone.
Des caractéristiques supplémentaires et optionnelles de l'invention sont définies dans les revendications 2 à 10.
L'invention est également définie dans la revendication 1 1 .
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
- la figure 1 est une vue de côté éclatée d'un ouvrage de construction, comprenant une grille de renfort selon un premier mode de réalisation conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue de dessus d'une partie de la grille de renfort de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe transversale de la figure 2 selon le trait lll-lll ; et la figure 4 est une coupe transversale similaire à la figure 3, pour un deuxième mode de réalisation conforme à l'invention.
Sur la figure 1 , est illustré un éclaté d'un ouvrage de maçonnerie 1 qui comprend une grille de renfort 5 et un gros-œuvre, comprenant plusieurs blocs de corps 3 et un liant de maçonnerie 7. Sur les figures 1 à 3, on représente un repère orthonormé spatial définissant une direction transversale X, une direction longitudinale Y, et une direction de hauteur Z. La direction de hauteur Z est préférentiellement verticale et dirigée vers le haut, ou légèrement inclinée par rapport à la verticale. Les directions X et Y sont préférentiellement horizontales, ou légèrement inclinées par rapport à l'horizontale.
L'ouvrage de maçonnerie 1 de la figure 1 , qui est un type particulier de gros œuvre d'ouvrage de construction, est destiné à former un mur plein s'étendant, dans le présent exemple, dans un plan YZ, c'est-à-dire selon la direction longitudinale et selon la direction de hauteur. Toutefois, d'autres types de gros-œuvres formés par un ouvrage de maçonnerie peuvent être réalisés sur le même principe, tel qu'un plancher, un mur comportant des ouvertures de fenêtres ou de portes, une colonne, une poutre ou tout autre type d'ouvrage de maçonnerie. In fine, l'ouvrage est préférentiellement destiné à former un bâtiment, par exemple un bâtiment d'habitation tel qu'une maison. D'autres types de bâtiments peuvent être formés, par exemple un immeuble de logements ou de bureau, un bâtiment commercial, un bâtiment industriel, agricole ou de stockage. L'ouvrage peut également être destiné à former des infrastructures telles que des ponts, des puits ou des tunnels.
Par opposition à « second œuvre » l'expression « gros-œuvre » concerne l'ensemble des parties de l'ouvrage de construction qui composent l'ossature, la structure et assurent la stabilité et la reprise des efforts de l'ouvrage de construction.
Dans le présent exemple de l'ouvrage de maçonnerie 1 , les blocs 3 sont de forme parallélépipédique. Toute forme appropriée au cas d'espèce peut être choisie.
Dans l'exemple illustré, les blocs 3 comprennent des faces de parement 9, destinées à être laissées libres ou à être recouvertes par des couches de parement ou d'isolation de l'ouvrage 1 , non représentées. Sur la figure 1 , on a des faces de parement 9 qui s'étendent parallèlement au plan YZ.
Chaque bloc 3 comprend au moins une surface de liaison 1 1 , généralement deux ou plus, sur laquelle le liant 7 est destiné à être appliqué et sur laquelle un autre bloc 3 est destiné à être monté pour former l'ouvrage 1 . Sur la figure 1 , on a des surfaces de liaison 1 1 qui s'étendent parallèlement un plan XY, c'est-à-dire un plan défini par les directions transversale X et longitudinale Y.
De préférence, les blocs 3 peuvent être qualifiés de parpaings, dans la mesure où leurs faces de parement 9 présentent des différences avec les surfaces de liaison 1 1 , en matière d'état de surface, de géométrie, ou de caractéristiques. En particulier, on peut prévoir que les faces de liaison 1 1 sont percées d'alvéoles débouchantes de taille importante, favorisant l'adhésion du mortier, alors que les faces de parement 9 en sont dépourvues. Chaque bloc 3 comprend avantageusement des ouvertures traversantes, reliant deux faces de liaison 1 1 opposées, nommant pour l'isolation, pour le passage de fers, de canalisations ou d'éléments divers.
On peut également prévoir des blocs 3 qui ne peuvent pas être qualifiés de parpaings.
En tout état de cause, les blocs 3 sont répartis selon des rangées, qui sont la plupart du temps horizontales ou pour le moins parallèles au sol. Par rangée, on entend un agencement de blocs 3 qui s'étend selon la direction longitudinale Y. Dans le présent exemple, la direction Y est horizontale ou parallèle au sol. Une rangée comprend au moins un bloc 3, et de préférence plusieurs blocs qui sont pour la plupart adjacents, mais dont certains peuvent être séparés pour former des ouvertures de l'ouvrage 1 . La figure 1 illustre deux rangées de blocs 3, dont une rangée inférieure 13 et une rangée supérieure 14. On comprend que l'assemblage des blocs 3 est modulaire et dépend de la forme de l'ouvrage souhaité : on peut donc prévoir des blocs supplémentaires, répartis selon davantage de rangées empilées, ou formant d'autres ensembles de l'ouvrage 1 .
Les blocs 3 sont préférentiellement des blocs de béton cellulaire, pour lesquels la grille de renfort 5 et le liant 7 sont particulièrement adaptés. Par « béton cellulaire », on entend un béton présentant des inclusions gazeuses, qui forment des cellules ou alvéoles de très petite taille, de sorte que le béton a une structure moussée. Ce type de béton est susceptible de présenter une densité comprise entre 400 et 1200 kg/m3 (kilogrammes par mètre cube).
Pour la fabrication du béton cellulaire, on prévoit généralement un mortier fluide de ciment et de sables fins ainsi qu'un additif tel que de la poudre d'aluminium, qui génère, par réaction avec de la chaux incluse dans le ciment, les inclusions gazeuses, lesquelles peuvent se présenter sous la forme de bulles d'hydrogène. Le durcissement des blocs 3 est notamment fait par moulage et en autoclave. Toutefois, il ne s'agit que d'un exemple, toute méthode et tout composé pour la fabrication du béton cellulaire pouvant être mis en œuvre. Les blocs 3 en béton cellulaire sont préférentiellement fournis préfabriqués pour un chantier de construction de l'ouvrage 1 . Il est néanmoins possible d'appliquer sur place des adaptations ou des corrections géométriques de tels blocs, notamment en les découpant.
Même si le béton cellulaire est préféré, il est envisageable de constituer des blocs de corps préfabriqués avec un autre matériau, notamment taillé ou moulé, en fonction de l'application, par exemple brique, moellon, pierre, béton, aggloméré de béton et/ou de granulats.
En variante, en tant que blocs de corps de l'ouvrage de maçonnerie, on peut prévoir une couche de matériau formée sur place, au moment de son intégration à l'ouvrage 1 . Chaque couche de matériau forme tout ou partie d'une rangée de l'ouvrage 1 . Par exemple, l'ouvrage 1 peut être réalisé selon une technique de pisé, impliquant un empilement de couches de matériau, le matériau formant un mélange spécifique incluant majoritairement de la terre. Le couche de matériau formant le bloc de corps est, dans ce cas, coffrée et tassée sur place.
Tel qu'illustré sur les figures 2 et 3, la grille de renfort 5 présente une forme générale bidimensionnelle définissant un plan, lorsqu'elle est mise à plat comme sur la figure 1 . Dans le cas illustré aux figures, il s'agit du plan XY. Dans le présent exemple, le plan XY est attaché à la grille 5. Bien entendu, toute mention d'un plan appliqué à cette grille 5 déformable doit être considéré pour la grille lorsqu'elle est dans une forme plane, en particulier non-enroulée, comme c'est le cas sur les figures 1 à 3.
La grille 5 comprend un assemblage de fils 17, 18 et 19. Chacun de ces fils, notamment les fils 18, est prévu pour être rectiligne lorsque la grille 5 est à plat. En particulier, les fils 18 ne sont pas ondulés, de façon à être particulièrement peut déformables en traction selon la direction longitudinale Y. Les fils 17, 18 et 19 sont agencés les uns par rapport aux autres en répétant, dans le plan de la grille, un motif élémentaire préétabli. Les fils longitudinaux 18 et 19 sont espacés les uns des autres. De même, les fils 17 sont espacés les uns des autres. Ainsi, des espaces libres traversants relativement lâches sont ménagés pour que le liant 7 puisse traverser la grille 5.
L'expression « grille » désigne un réseau de fils liés au niveau de leurs intersections. Une grille ne s'apparente pas nécessairement à un tissu, dans la mesure où la liaison entre les fils n'est pas réalisée par simple entrelacement, mais par un lien de type colle ou soudure, les fils n'étant pas nécessairement croisés ou entrelacés selon la direction Z et étant généralement répartis de façon plus lâche que pour un tissu, afin de laisser un espace vide macroscopique au cœur de chaque motif élémentaire, par exemple de forme polygonale, carrée, parallélépipédique, triangulaire ou autre forme simple.
Parmi les fils de la grille 5, on distingue des fils transversaux 17, s'étendant parallèlement à la direction X, ou pour le moins selon une orientation qui présente un angle faible, différent de 90° avec cette direction X, et des fils longitudinaux 18 et 19, s'étendant parallèlement à la direction Y. Dans le mode de réalisation préféré des figures 2 et 3, le motif comprend des fils se croisant au niveau d'intersections 20 de la grille 5, avec un angle de 90°, pour former un motif rectangulaire ou carré, de sorte que les fils transversaux 17 sont parallèles à la direction X et les fils longitudinaux 18 et 19 parallèles à la direction Y. On peut alternativement prévoir que l'angle de croisement des fils est compris entre 45 et 90°. Dans ce cas, les fils longitudinaux sont parallèles à la direction Y, alors que les fils transversaux ne sont pas parallèles à la direction X, et présentent un angle entre 0° et 45° avec cette direction X. En fonction de l'application et des contraintes de fabrication, le motif de la grille 5 peut être régulier ou irrégulier, alors que la géométrie, l'orientation et le parallélisme des fils sont plus ou moins parfaits.
On peut optionnellement prévoir que la grille 5 comporte des fils dans une ou plusieurs autres directions du plan XY, notamment une ou plusieurs orientations diagonales, distinctes de l'orientation des fils longitudinaux et transversaux susmentionnés. Par exemple, la grille 5 mesure entre 2 et 15 cm, par exemple 4 cm, dans le sens transversal X, c'est-à-dire en largeur. La grille 5 mesure avantageusement plusieurs mètres dans le sens longitudinal Y, c'est-à-dire en longueur. De manière plus générale, la grille 5 est de dimension allongée selon les fils longitudinaux et de dimension plus courte selon les fils transversaux ou selon la direction transversale X. Du fait de sa longueur relativement élevée, on préfère fournir la grille 5 sous la forme d'un rouleau, qui peut être déroulé à la main sur le lieu de la construction de l'ouvrage 1 . Pour former le rouleau, on enroule la grille autour d'un axe d'enroulement perpendiculaire à la direction longitudinale Y, c'est-à-dire que l'axe d'enroulement est parallèle à la direction transversale X. De préférence, la grille 5 est suffisamment souple pour que le rouleau puisse être enroulé à la main. Lorsque la grille 5 est ainsi enroulée, les fils longitudinaux 18 et 19 sont courbés de façon à former une spirale, alors que les fils transversaux 17 sont peu ou pas déformés.
Les dimensions de la grille 5 sont adaptées en fonction du type d'ouvrage de maçonnerie à construire. En particulier, lorsqu'il s'agit d'un mur, on prévoit que la grille présente une largeur analogue, dans le sens transversal X, à la largeur du mur, ou pour le moins à la largeur des blocs 3 selon la direction X, en particulier de leur surface 1 1 . La longueur de grille 5 utilisée pour l'ouvrage peut être ajustée sur place par découpe de la grille 5 à la bonne longueur, selon la direction Y.
Alternativement, la grille 5 peut être fournie sous une autre forme qu'un rouleau, notamment à plat, en présentant une longueur comprise entre quelques dizaines de centimètres et quelques mètres.
En fonction des contraintes de fabrication et de l'application, les fils longitudinaux 18 et 19 sont des fils de chaîne et les fils transversaux 17 sont des fils de trame. En variante, les fils longitudinaux 18 et 19 sont des fils de trame et les fils transversaux 17 sont des fils de chaîne.
Que les blocs de corps soient préfabriqués ou fabriqués sur place, on prévoit de séparer au moins deux rangées successives de l'ouvrage de maçonnerie par une grille de renfort telle que la grille 5, noyée dans une couche de liant de maçonnerie 7. La grille de renfort 5 joue alors le rôle d'un chaînage horizontal.
Dans un même ouvrage, on peut prévoit plusieurs grilles 5. Par exemple, une grille peut être disposée toutes les deux rangées.
Si l'ouvrage forme un bâtiment, on peut disposer la grille 5, ou un ensemble de plusieurs grilles 5, de façon que ces grilles forment une boucle fermée pour ceinturer le bâtiment, pour renforcer la structure de celui-ci. Lorsqu'un tel ensemble de plusieurs grilles 5 équipe l'ouvrage, on peut prévoir de lier les grilles ensemble par leurs extrémités. Tel qu'illustré sur la figure 1 , lorsque la grille 5 est en place dans l'ouvrage 1 , comme illustré sur la figure 1 , les fils 18 et 19 s'étendent le long de l'ouvrage 1 , c'est-à- dire dans le sens des rangées 13 et 14, alors que les fils 17 s'étendent dans une direction transverse aux rangées 13 et 14, en particulier perpendiculaire. En l'espèce, le plan XY de la grille 5 s'étend alors parallèlement au plan défini par les surfaces 1 1 en regard des blocs 3 des rangées 13 et 14 à assembler. En particulier, la grille 5 est interposée entre les deux rangées 13 et 14 successives. La grille 5 est préférentiellement ajustée à une longueur suffisante selon la direction Y pour s'étendre le long du plusieurs blocs 3 successifs de chacune des rangées 13 et 14, afin de former un renfort continu le long de l'ouvrage 1 .
Pour la mise en œuvre d'un procédé de construction de l'ouvrage 1 , on applique préférentiellement une couche de liant de maçonnerie 7 sur les surfaces 1 1 , orientées vers le haut, des blocs 3 de la rangée inférieure 13. La couche de liant 7 s'étend alors dans un plan parallèle à ces surfaces 1 1 , en les recouvrant. On dispose ensuite la grille 5 sur cette couche 7, en la noyant dans cette couche 7. La grille 5 est disposée à l'état déroulé, c'est-à-dire dans un état où elle est sensiblement plane, en s'étendant dans un plan parallèle aux directions X et Y. On prévoit avantageusement de recouvrir la grille 5 avec du liant supplémentaire, pour compléter la couche 7 et assurer que la grille 5 est noyée dans cette couche 7. Alternativement, la couche 7 est appliquée sur les surfaces 1 1 avant de déposer la grille 5, mais aucun liant supplémentaire n'est prévu pour recouvrir la grille 5. Alternativement, la grille 5 est déposée sur les surfaces 1 1 de la rangée 13 avant l'application de la couche 7, la couche 7 étant ensuite appliquée pour noyer la grille 5 en la recouvrant. On dépose ensuite les blocs 3 de la rangée 14, de sorte que les surfaces 1 1 de ces blocs 3 sont mises en contact avec la couche 7, en regard des surfaces 1 1 de la rangée 13. Après un temps de séchage, la couche de liant 7 lie entre elles les deux rangées 13 et 14 de blocs 3, alors que la grille 5 est disposée entre les deux rangées 13 et 14 et constitue un renfort de l'ouvrage 1 .
Une fois l'ouvrage de maçonnerie 1 terminé et incluant la grille 5, la couche de liant 7 dans laquelle la grille 5 est noyée, mesure par exemple selon la direction Z, entre 0,5 cm et 2 cm. Les surfaces de liaison 1 1 sont de préférence brutes, notamment sans rectification de planéité.
Alternativement, l'ouvrage de maçonnerie est un ouvrage de maçonnerie dit « à joints minces », c'est-à-dire dans lequel :
- chaque surface de liaison 1 1 est rectifiée, c'est-à-dire a subi une opération pour améliorer sa planéité ; et - la couche de liant 7, dans laquelle la grille est noyée, mesure, selon la direction Z, moins de 0,5 cm, par exemple entre 1 et 2 mm.
Dans le cas d'un ouvrage de maçonnerie à joints minces, chaque bloc de corps est par exemple une brique rectifiée, ou un bloc de béton cellulaire rectifié, ou un bloc de béton manufacturé rectifié, c'est-à-dire un aggloméré de béton rectifié. On entend ici qu'au moins les surfaces susceptibles de recevoir du liant sont rectifiées, les autres surfaces pouvant avantageusement être laissées brutes.
Du fait de sa structure comprenant des fils de carbone, la grille 5, particulièrement peu épaisse, peut facilement être intégrée à une couche de liant particulièrement mince. La grille 5 est donc particulièrement adaptée pour renforcer un ouvrage de maçonnerie à joints minces.
En variante, la grille 5 peut servir de chaînage vertical pour un ouvrage de maçonnerie.
Plus généralement, la grille 5 peut servir d'armature pour un gros œuvre d'ouvrage de construction, qui n'est pas nécessairement un ouvrage de maçonnerie. Dans ce cas, la grille 5 est préférentiellement noyée dans un liant de construction de l'ouvrage. Par exemple, la grille 5 peut être utilisée comme armature pour un béton armé, le béton constituant alors le liant de construction. Quel que soit le type d'ouvrage de construction, la grille de renfort 5 est préférentiellement mise en œuvre pour renforcer un gros œuvre de l'ouvrage de construction. Toutefois, il est néanmoins envisageable d'utiliser la grille de renfort pour du second œuvre, par exemple pour stabiliser un revêtement à base de plâtre.
Par conséquent, tout exemple décrit ici et mentionnant un liant de maçonnerie peut être adapté au cas général d'un liant de construction, en fonction du type d'ouvrage à considérer.
Pour le cas d'un ouvrage de maçonnerie dont les blocs sont en béton cellulaire, même si cela peut s'appliquer à d'autres cas, le liant de maçonnerie 7 est préférentiellement une colle-mortier. Dans ce cas, le mortier colle se présente par exemple sous la forme d'un sac de poudre, laquelle doit être diluée dans de l'eau de façon homogène, afin d'obtenir une substance pâteuse à utiliser dans les 8 heures qui suivent pour la fabrication de l'ouvrage 1 . Cette substance doit être étalée sur les surfaces 1 1 , par exemple à l'aide d'une truelle et/ou d'un peigne, afin de former une couche du genre de celle illustrée à la figure 1 . Une fois la rangée supérieure déposée sur la couche ainsi formée, un temps de séchage ou de prise peut devoir être observé.
Une colle-mortier typique comprend un mélange de grains de sable, avec une petite quantité de dérivés de cellulose, des additifs inorganiques, et de l'acétate de vinyle. D'autres colles-mortier comprennent du sable de rivière séché, une combinaison de liants incluant principalement du ciment blanc, ainsi que des additifs. Toutefois, en fonction de l'application et des matériaux de l'ouvrage 1 , notamment des blocs 3, la composition de la colle-mortier peut être différente.
Alternativement, en fonction des matériaux de l'ouvrage 1 , le liant 7 peut être une colle, un ciment-colle, un ciment, un mortier, un béton, une colle-béton. Dans le cas particulier d'un ouvrage 1 en pisé, c'est-à-dire comprenant des couches de matériau formées sur place pour former les blocs de corps de l'ouvrage 1 , le liant 7 peut être à base de terre spécifique, contenant éventuellement des charges solides telles que des cailloux, des tuileaux pilés, ou du sable.
Concernant plus particulièrement la grille 5, les fils 18 sont des fils de carbone. Par « fil de carbone », on entend de préférence un fil formé par une pluralité de fibres, présentant un diamètre de l'ordre du micromètre, par exemple entre 5 et 10 micromètres, chaque fibre étant composée principalement d'atomes de carbones liés selon des structures cristallines. De préférence, le fil de carbone ne comprend aucune fibre d'un autre matériau que le carbone. En particulier, le fil de carbone ne comprend pas de fibre métallique.
Chaque fil de carbone 18 de la grille 5 constitue de préférence un simple fil de carbone, c'est-à-dire un fil unitaire. En particulier, par « simple fil » et « fil unitaire », on entend que le fil n'est pas formé par un assemblage de plusieurs fils, de sorte que « fil » se distingue notamment de « toron », « tresse » ou « câble ». De préférence, on prévoit que la grille 5 ne comprend aucun fil longitudinal métallique, ou contenant du métal. On prévoit même avantageusement que la grille est dépourvue de tout fil métallique.
Les fils de carbone 18 qui confèrent à la grille les avantages susmentionnés, notamment en matière de souplesse et de résistance mécanique. La grille 5 peut donc facilement être mise à plat après avoir été enroulée selon un rouleau dans la direction longitudinale, autour d'un axe parallèle à la direction X. En d'autres termes, lorsqu'elle est raisonnablement déformée, par exemple suite à un enroulement selon un rouleau, la grille 5 ne persiste pas dans cet état de déformation, mais a au contraire tendance à reprendre sa forme plane initiale en l'absence de contraintes extérieures, grâce aux fils de carbone 18. Sans vouloir être lié à une quelconque théorie, les inventeurs pensent que l'enroulement de la grille 5 selon un rouleau provoque une déformation des fils 18 dans le domaine élastique et non dans le domaine plastique. Par ailleurs, du fait que les fils 18 sont en carbone, toute opération de découpe de la grille 5 à la longueur souhaitée ne génère pas de bavures qui seraient susceptibles de constituer un risque de blessure pour les utilisateurs, le carbone ne générant pas ce type de bavure. Par ailleurs, les fils de carbone sont particulièrement résistants aux contraintes environnementales, notamment aux intempéries affectant l'ouvrage 1 , et chimiques, notamment en ce qui concerne les caractéristiques chimiques du liant 7 et des blocs 3. Il convient de considérer à cet égard que certains types de liants de maçonnerie, notamment les colles-mortiers, présentent un pH susceptible d'atteindre 12 ou 13 : on prévoit donc avantageusement que les matériaux susmentionnés de la grille 5 puissent résister à ce type de conditions chimiques.
Les fils 18 présentent, grâce au carbone, une bonne résistance mécanique. Les fils de carbone peuvent être qualifiés de « fils de structure » de la grille 5, conférant ses qualités de résistance mécanique en traction selon la direction longitudinale Y de la grille 5. De préférence, chaque fil de carbone est un fil entre 1 k et 48k. Par 1 k et 48k, on entend respectivement 1000 filaments de carbone pour un fil et 48000 filaments de carbone pour un fil. De manière particulièrement préférentielle, on choisit des fils entre 3k et 24k, qui présentent un bon compromis entre coût, résistance et souplesse.
Chaque fil de carbone choisi est préférentiellement un fil sans torsion, c'est-à-dire non-torsadé. Cela permet à la fois une bonne imprégnation par le liant 7 et surtout une réponse instantanée aux sollicitations mécaniques. Le fil se déformant particulièrement peu sous l'effet d'une traction selon la direction Y, il satisfait à une application en tant que chaînage d'ouvrage de maçonnerie. On peut néanmoins prévoir qu'un ou plusieurs des fils de carbone soient torsadés, afin d'obtenir par exemple une meilleure résistance mécanique générale des fils de carbone.
De façon préférentielle, les fils 17 et 19 sont des fils de verre. Par « verre » on entend préférentiellement un matériau comprenant majoritairement de la silice, ou dioxyde de silicium. Par exemple, on peut utiliser un verre E.
Les fils 17 et 19 sont principalement prévus pour maintenir spatialement les fils de carbone 18 dans le plan XY. Par conséquent, on peut qualifier les fils 17 et 19 de « fils de maintien ». Les fils 17 et 19 peuvent optionnellement contribuer à l'accroche de la grille dans le liant 7. Par « accroche », on entend que les fils 17 et 19 peuvent favoriser une liaison solide entre la grille 5 et le liant 7, notamment pour des raisons de géométrie, du fait de la disposition sous forme de grille des fils 17 et 19, et/ou pour des raisons d'affinité de contact entre les fils 17 et 19 le liant 7, du fait par exemple d'un état de surface des fils 17 et 19 et/ou du matériau constituant les fils 17 et 19. Par ailleurs, on préfère choisir le verre plutôt que d'autres matériaux, du fait de la stabilité dimensionnelle du verre dans le temps, en dépit des conditions climatiques et des contraintes mécaniques, ce qui peut permettre de réduire le risque de formation de fissures dans l'ouvrage 1 au cours de son vieillissement. Le verre permet notamment d'obtenir une grille présentant les qualités de souplesse susmentionnées, par exemple pour faciliter son déroulement si elle a été conditionnée sous forme d'un rouleau.
De préférence, chaque fil de verre présente un titre compris entre 20 tex et 400 tex. Cette gamme de titre permet avantageusement de former un ensemble de fils de maintien suffisamment résistant pour maintenir les fils de carbone les uns par rapport aux autres, tout en étant d'un coût raisonnable. On prévoit avantageusement que tous les fils de verre ont le même titre. En fonction du nombre de fils de carbone à maintenir, de la taille de la grille, du type de liant de maçonnerie utilisé, ou d'autres paramètres, on peut prévoir par exemple des fils de 34 tex, 68 tex ou 272 tex.
Les fils de maintien sont préférentiellement des fils de verre. Ils peuvent avoir une structure avec torsion, par exemple de type silionne, ce qui leur permet d'être légers et relativement résistants, tout en facilitant la fabrication de la grille 5. Alternativement, les fils de maintien sont sans torsion intentionnelle, par exemple de type roving de verre, ce qui permet une meilleure accroche. On peut prévoir à la fois des fils avec torsion, par exemple de type silionne et des fils sans torsion, par exemple de type roving.
En fonction des différents paramètres susmentionnés pour la grille 5, notamment les matériaux des fils et leur nombre, la grille 5 est susceptible de présenter un poids compris entre 5g/m2 et 50g/m2, de préférence 18g/m2.
Pour les fils de maintien, le verre est préféré, dans la mesure où il permet d'obtenir une grille présentant les qualités susmentionnées. Néanmoins, en lieu et place de verre, on peut utiliser tout autre matériau présentant au moins l'un de ces avantages. Les matériaux utilisés peuvent notamment être :
- des matériaux inorganiques, tels que de la céramique ou des métaux comme par exemple de l'acier, même si l'acier est susceptible de contenir du carbone ;
- des matériaux synthétiques, tels que du polyester.
En tout état de cause, les fils de maintien sont dans un matériau différent de celui des fils de carbone. Plus précisément, le matériau des fils de maintien est de composition différente, adaptée à assurer cette fonction de maintien tout en étant de faible coût comparativement au carbone. De préférence, les fils de maintien ne sont pas des fils de carbone, ou sont dans un matériau dénué de carbone, ou contenant du carbone dans des proportions négligeables, comme c'est le cas par exemple pour un acier.
Les fils transversaux 17 sont liés aux fils longitudinaux 18 et 19 au niveau des intersections 20. Chaque intersection 20 est avantageusement le siège d'une liaison entre un fil 17 et un fil 18, ou entre un fil 17 et un fil 19. De façon préférentielle, chaque liaison d'intersection 20 est réalisée par collage d'un fil contre l'autre. A cet effet, on peut par exemple prévoir un point de matériau adhésif, par exemple un thermoadhésif ou une colle, à chaque intersection 20.
Dans le présent exemple, comme visible sur la figure 3 :
- les fils transversaux 17 sont tous répartis dans un même plan P17 parallèle au plan XY,
- les fils longitudinaux 18 sont tous répartis dans un même plan P18 parallèle au plan XY, et
- les fils longitudinaux 19 sont tous répartis dans un même plan P19, parallèle au plan XY.
Les plans P17, P18 et P19 sont non confondus, le plan P17 étant positionné entre les plans P18 et P19. En d'autres termes, les fils transversaux 17, sont bordés :
- par les fils longitudinaux 18 en carbone, d'un premier côté de la grille 5, et
- par les fils longitudinaux 19, qui sont ici en verre, d'un deuxième côté de la grille 5.
En variante, on prévoit des fils de maintien seulement pour les fils transversaux, les fils longitudinaux ne comprenant aucun fil de maintien, mais comprenant seulement les fils de carbone.
Dans un autre mode de réalisation préférentiel représenté à la figure 4, susceptible de faciliter la fabrication d'une grille 50 pour le même usage que la grille 5, on prévoit que la grille 50 comprend des fils de carbone longitudinaux 18, des fils de maintien longitudinaux 19 et 21 , et des fils de maintien transversaux 17. La grille 50 se différencie de la grille 5 par la disposition des fils de maintien 17, 19 et 21 , en présentant :
- une première couche de fils de maintien transversaux 17 répartis dans un même plan P17 parallèle au plan XY,
- une deuxième couche de fils de maintien longitudinaux 19 répartis dans un même plan P19 parallèle au plan XY,
- une troisième couche de fils de maintien longitudinaux 21 répartis dans un même plan P21 , parallèle au plan XY, la première couche de fils 17 étant disposée entre la deuxième couche de fils 19 et la troisième couche de fils 21 , de sorte que les fils de maintien 17, 19 et 21 forment en soi une grille de maintien, les fils 17, 19 et 21 étant liés à des intersections 20 des fils de la grille 5, d'un côté et de l'autre de la couche de fils 17 respectivement pour les fils 19 et 21 , et
- une quatrième couche de fils de carbone longitudinaux 18, liés aux fils de maintien 17 du même côté que les fils de maintien 21 , en étant répartis dans un plan P18 parallèle au plan XY.
Pour ce mode de réalisation de la figure 4, on a donc rapporté des fils de carbone
18 longitudinaux sur une grille de maintien formée par les fils 17, 19 et 21 . Quel que soit le mode de réalisation, on peut prévoir, dans la même grille de renfort, des fils de maintien de plusieurs matériaux différents, par exemple des fils de verre apportant les avantages susmentionnés, et des fils d'un autre matériau apportant d'autres avantages.
De manière générale, on peut prévoir toute combinaison de fils et de matériaux pour les fils de la grille de renfort, tant que cette grille comprend un ou plusieurs fils de carbone dans le sens longitudinal Y, et des fils de maintien de ces fils de carbone les uns par rapport aux autres, dans un autre matériau.
De façon préférentielle, la grille de renfort comprend entre 2 et 5 fils longitudinaux par centimètre et entre 2 et 5 fils transversaux par centimètre. C'est notamment le cas pour les exemples illustrés sur les figures 1 à 4. Ces plages de valeur concernent tous les fils de la grille 5, qu'ils soient en carbone ou dans un autre matériau.
De préférence, les fils transversaux 17, en verre dans les exemples illustrés, sont régulièrement espacés les uns des autres. Egalement, les fils longitudinaux 18, en carbone, sont avantageusement régulièrement espacés les uns des autres. De préférence, les fils longitudinaux de maintien, en verre dans les présents exemples, sont régulièrement espacés les uns des autres. De préférence, les fils longitudinaux en carbone sont plus espacés les uns des autres que ne le sont les fils longitudinaux de maintien, ce qui permet de limiter le coût de la grille de renfort alors que les caractéristiques mécaniques sont suffisantes pour certaines applications.
De préférence, la grille de renfort comporte entre 1 et 20 fils longitudinaux de carbone, qui sont répartis selon la direction transversale X. Dans les exemples préférentiels illustrés, on prévoit 5 fils de carbone régulièrement répartis selon la direction X. Dans ces exemples, la grille mesure 4 cm selon la direction X. Cette grille constitue en conséquence un bon compromis entre qualités mécaniques et le coût de revient. Si une grille de dimension plus importante selon la direction X doit être réalisée, on peut avantageusement augmenter le nombre de fils de carbone, ou le réduire si la dimension doit au contraire être moins importante.
Quel que soit le mode de réalisation, on prévoit préférentiellement que la grille de renfort comprend une composition d'enduction. De préférence, la composition d'enduction est de même composition que le matériau adhésif prévu à chaque intersection 20. Alternativement, on peut prévoir une composition d'enduction spécifique, différente de la composition du matériau adhésif pour les intersections 20.
La composition d'enduction enduit ou imprègne un ensemble formé par les fils longitudinaux et les fils transversaux de la grille de renfort. Par « enduction », on entend que la composition d'enduction enrobe et/ou imprègne tous les fils de la grille de renfort, en laissant peu ou pas de surface nue pour ces fils. De préférence, la composition d'enduction enduit l'ensemble des fils de la grille de renfort alors que les fils sont déjà assemblés sous la forme d'une grille. Alternativement, on peut prévoir que la composition d'enduction enduise les fils avant assemblage des fils au niveau des intersections pour former la grille de renfort.
On peut également prévoir que la composition d'enduction n'enrobe que certains fils, notamment les fils de maintien, alors que les fils de carbone, sont laissés libres d'enduction. Alternativement, on peut prévoir que la composition n'enrobe que les fils de carbone, tout en laissant les fils de maintien libres d'enduction.
La grille de renfort est avantageusement fournie alors qu'elle porte déjà la composition d'enduction, déjà figée sur les fils concernés de la grille de renfort. En d'autres termes, la composition d'enduction est intégrée à la grille de renfort au cours de la fabrication de cette dernière, alors que la couche de liant de maçonnerie, distincte, est préférentiellement mise au contact de la grille de renfort seulement au moment de la construction de l'ouvrage.
De préférence, la composition d'enduction est de composition distincte de celle du liant de maçonnerie. En particulier elle comprend des constituants différents, qui sont toutefois compatible avec le liant de maçonnerie. La composition d'enduction protège avantageusement les fils enduits des agressions extérieures, notamment les agressions chimiques du liant de maçonnerie, surtout si celui-ci présente une forte alcalinité. C'est ainsi qu'on préfère qu'au moins les fils de maintien soient enduits, lorsqu'ils sont en verre ou dans tout autre matériau sensible à l'alcalinité du liant de maçonnerie, afin de les protéger. Par ailleurs, la composition d'enduction favorise l'accroche de la grille de renfort au liant de maçonnerie.
On définit ci-dessous un exemple préférentiel de composition d'enduction, particulièrement adapté pour le cas illustré où le liant de maçonnerie 7 est une colle- mortier. Bien entendu, cet exemple préférentiel de composition d'enduction peut également être utilisé pour d'autres types de liants de maçonnerie.
On choisit avantageusement, en tant que composition d'enduction, une colle anti- alcali, ou pour le moins une composition d'enduction résistante à l'alcalinité du liant 7.
On peut choisir la composition d'enduction de sorte qu'elle comprend un liant d'enduction choisi parmi le plastisol anti-alcali, le latex de PVC, le latex SBR, le latex EVA, ou le latex acrylique. On préfère une composition d'enduction sans PVC, afin d'éviter toute possibilité de pollution au chlore. On préfère un liant d'enduction à dispersion aqueuse, à savoir les latex susmentionnés, qui sont généralement de coût raisonnable et compatible avec l'application pour un ouvrage de construction. Les latex étant des polymères auto-réticulables, ils sont à la fois faciles à mettre en œuvre, tout en présentant une durée de vie relativement élevée, en comparaison par exemple à un thermoplastique. Par ailleurs, probablement du fait de leur caractère auto-réticulable, les latex semblent présenter une meilleure accroche au liant de maçonnerie 7.
Dans l'exemple préférentiel, la composition d'enduction comprend un liant d'enduction en polymère auto-réticulable à base d'éthylène et d'acétate de vinyle (EVA).
A titre d'exemple, le produit VINNAPAS ® EN 1020 ou le produit VINNAPAS ® EN 1092 de WACKER Chemie AG peuvent être utilisé en tant que liant d'enduction de ce type. En fonction de l'application, on peut préférer le VINNAPAS ® EN 1020 ou VINNAPAS ® EN 1092, qui présentent des températures de transition vitreuse tg différentes, à savoir -8°C pour EN1020 et +10°C pour EN1092. On peut préférer choisir que la composition d'enduction présente une température de transition vitreuse inférieure à la température de cet environnement, afin de garantir que cette composition d'enduction soit à l'état caoutchoutique, pour conserver les qualités de souplesse susmentionnées de la grille 5, ce qui la rend enroulable en rouleau et déroulable à plat sensiblement sans déformation persistante.
Pour enduire la grille 5, on applique la composition d'enduction sur les fils de la grille alors que cette composition d'enduction est dans un état non-réticulé et/ou visqueux. Dans cet état, la composition d'enduction peut également comprendre plusieurs additifs pour faciliter la fabrication de la grille 5, dits « additifs de procédé ». Ces additifs de procédé peuvent comprendre par exemple au moins l'un des éléments suivants : un agent anti-mousse, un agent de réduction de frottement, un épaississant.
Dans la composition d'enduction, on prévoit également avantageusement des additifs, dits « additifs d'application », améliorant les propriétés de la composition d'enduction lorsqu'elle est portée par la grille 5, au cours de l'utilisation de la grille 5 pour l'ouvrage de construction. De façon préférentielle, la composition d'enduction comprend un additif d'application à base de silane, qui présente la qualité de favoriser une liaison entre les matériaux inorganiques, tels que le verre des fils de maintien la grille de renfort, avec des matériaux minéraux, tels que ceux contenus dans le liant de maçonnerie. Il peut s'agir par exemple d'un organosilane tel que du 3-Glycidyloxypropyltriethoxysilane (GLYEO), le 3-glycidoxypropyltriméthoxysilane (GLYMO), le 3,4- époxycyclohexyléthyltriméthoxysilane, ou d'un silane amino-actif tel qu'un hydrolysat de 3-aminopropylsilane (HYDROSIL 1 151 ).
De manière avantageuse, en tant qu'additif d'application, la composition d'enduction peut comprendre des grains solides, par exemple des grains de sable ou de silice. Par « grains solides », on entend des grains qui sont déjà à l'état solide lorsque la composition d'enduction est appliquée sur les fils de la grille pour l'enduire, alors que le liant d'enduction est à l'état liquide, ou pour le moins non réticulé ou non durci. Ainsi, la grille de renfort porteuse de sa composition d'enduction présente un état de surface abrasif, propice à une bonne accroche de la grille dans le liant de maçonnerie.
On pourrait également inclure dans la composition d'enduction un additif anticollant ou anti-bloquant (ou en anglais « antitack »), afin de rendre la grille 5 moins poisseuse ou grasse, pour être plus facilement manipulée pour la réalisation de l'ouvrage de construction.
Des essais, décrits ci-dessous, ont été menés pour comparer plusieurs ouvrages de maçonnerie.
Cinq éprouvettes, numérotées A, B, C, D et E ont été testées.
Chaque éprouvette comprend deux blocs de béton cellulaire de forme allongée, selon une direction longitudinale Y, et superposés, selon une direction de hauteur Z. Chaque éprouvette comprend une couche de liant de maçonnerie pour lier ensemble les deux blocs superposés, la couche de liant étant interposée entre deux surfaces de liaison respective de chaque bloc, disposées en regard. Selon la direction de hauteur Z, chaque bloc mesure environ 2,5 cm. Selon une direction transversale X perpendiculaire aux directions Y et Z, chaque bloc de béton cellulaire mesurent environ 5 cm.
La couche de liant mesure environ 5 cm selon la direction X, c'est-à-dire qu'elle recouvre toute la surface de liaison respective en regard des deux blocs superposés.
L'éprouvette A est dépourvue de renfort.
L'éprouvette B comprend, noyée dans la couche de liant, une armature de maçonnerie plane, comprenant deux profilés plats rigides en acier, de forme allongée selon la direction Y, et parallèles à la direction Y. Selon la direction X, chaque profilé mesure environ 0,8 cm selon la direction X, et environ 0,2 cm selon la direction Z. L'armature de maçonnerie de l'éprouvette B comprend en outre un fil ondulé en zigzag, reliant alternativement les deux profilés rigides, à chaque ondulation. A chaque ondulation, le fil ondulé est soudé à l'un des deux profilés rigides. En conséquence, chaque profilé rigide est lié au fil ondulé par plusieurs soudures le long de la direction Y.
L'éprouvette C comprend une grille de renfort noyée dans la couche de liant. La grille comprend sept fils en acier, s'étendant chacun parallèlement à la direction Y et présentant une section d'environ 4 à 5 mm2. Les fils métalliques sont reliés entre eux par des fils de liaison selon la direction X.
L'éprouvette D comprend une grille de renfort noyée dans la couche de liant. La grille est en fils de verre tissés et est enduite. La grille de renfort présente un poids de 222 g/m2 (+/-5%) et comprend environ 1 ,2 fils/cm selon la direction Y et environ 1 ,05 fils/cm dans la direction X. La grille utilisée comprend cinq fils parallèles à la direction Y, répartis selon la direction X.
L'éprouvette E, conforme à l'invention, comprend une grille de renfort noyée dans la couche de liant. La grille de l'éprouvette E comprend six fils de carbone 12K, s'étendant chacun parallèlement à la direction Y. On a 1 ,2 fils de carbone par centimètre. La grille de l'éprouvette E comprend des fils de verre en chaîne et en trame, c'est-à-dire dans la direction X et dans la direction Y, supportant les fils de carbone. Les fils de carbone sont collés sur les fils de verre à leurs intersections. Les fils de verre de chaîne sont liés aux fils de verre de trame à leurs intersections. La grille de verre comprend 3 fils/cm.
Pour chaque éprouvette A, B, C, D et E, on effectue un test de flexion « trois points », du type de celui décrit dans la norme française NF EN 1351 . Pour cela, l'éprouvette repose, par l'intermédiaire du bloc de béton cellulaire inférieur, sur deux cylindres s'étendant parallèlement à la direction X, et espacés, selon la direction Y. On prévoit que les cylindres sont espacés de 8,5 cm selon la direction Y. Un troisième cylindre, parallèle aux deux autres cylindres et équidistant des deux autres cylindres, vient appliquer une force F dirigée vers le bas parallèlement à la direction Z contre la face supérieure du bloc supérieur. On a interposé une bande de caoutchouc entre chaque cylindre et l'éprouvette, pour éviter un enfoncement du cylindre dans le béton cellulaire.
On liste dans le tableau ci-dessous les résultats des essais pour chaque éprouvette A, B, C, D et E. On note F1 la valeur de la force appliquée par les cylindres sur l'éprouvette, pour laquelle une fissure s'ouvre sur la face inférieure du bloc inférieur de l'éprouvette, c'est-à-dire entre les deux cylindres inférieurs. On note F2 la force appliquée par les cylindres sur l'éprouvette, pour laquelle la fissure s'est propagée au travers de toute l'éprouvette selon la direction Z, le renfort reliant encore les deux parties d'éprouvette ensemble, sauf pour l'éprouvette A ou aucun renfort n'est prévu. On note D2 le déplacement du cylindre supérieur par rapport aux cylindres inférieurs selon la direction Z, en direction des cylindres inférieurs.
Figure imgf000020_0001
L'éprouvette A ne présentant pas de renfort, F2 = F1.
On note que l'éprouvette E permet d'obtenir que la force F1 et la force F2 sont particulièrement élevées, comparativement aux autres éprouvettes A à D. L'éprouvette D, pour laquelle la valeur de F2 est légèrement inférieure à la valeur de F2 observée pour l'éprouvette E, présente une valeur très inférieure pour F1 . On en conclut que l'éprouvette E présente la plus grande résistance en flexion, et que, même si le béton cellulaire est rompu, la grille de renfort de l'éprouvette E permet un bon maintien de l'éprouvette.

Claims

REVENDICATIONS
1 . - Ouvrage de construction (1 ) comprenant un gros œuvre renforcé par au moins une grille de renfort (5), la grille de renfort (5) comprenant des fils longitudinaux (18, 19) et des fils transversaux (17) formant des intersections (20), les fils longitudinaux (18, 19) et les fils transversaux (17) étant liés à leurs intersections (20), la grille de renfort (5) étant de dimension allongée (Y) selon les fils longitudinaux (18, 19),
- au moins une partie des fils longitudinaux (18, 19) sont des fils de carbone (18), et
- au moins une partie des fils (17, 18, 19) de la grille de renfort (5) sont des fils de maintien (17, 19), réalisés dans un matériau différent que celui des fils de carbone
(18),
l'ouvrage de construction (1 ) étant un ouvrage de maçonnerie, le gros-œuvre comprenant :
- au moins deux blocs de corps (3) adjacents, et
- une couche de liant de maçonnerie (7) pour lier les deux blocs de corps adjacents, la grille de renfort (5) étant noyée dans la couche de liant de maçonnerie (7).
2. - Ouvrage de construction (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que chaque fil de carbone est formé par un unique fil non torsadé, de préférence entre 1 k et
48k.
3. - Ouvrage de construction (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fils de maintien (17, 19) comprennent des fils de verre (17, 19).
4. - Ouvrage de construction (1 ) selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque fil de verre (17, 19) présente un titre compris entre 20 tex et 400 tex. 5.- Ouvrage de construction (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grille de renfort (5) comprend :
- entre 2 et 5 fils longitudinaux (18, 19) par centimètre ; et
- entre 2 et 5 fils transversaux (17) par centimètre. 6.- Ouvrage de construction (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grille de renfort (5) comprend une composition d'enduction, avec laquelle un ensemble formé par les fils longitudinaux (18, 19) et les fils transversaux (17) est enduit, cette composition d'enduction comprenant un liant d'enduction à base d'éthylène et d'acétate de vinyle, ainsi qu'un additif à base de silane. 7.- Ouvrage de construction (1 ) selon la revendication 6, caractérisé en ce que la composition d'enduction comprend des grains solides conférant un état de surface abrasif à la grille de renfort (5).
8. - Ouvrage de construction (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que :
- les blocs de corps (3) sont des blocs de béton cellulaire ; et
- le liant de maçonnerie (7) est une colle-mortier.
9. - Ouvrage de construction (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la grille de renfort (5) est conçue pour pouvoir être enroulée de façon réversible sous la forme d'un rouleau autour d'un axe perpendiculaire aux fils longitudinaux (18, 19).
10. - Ouvrage de construction (1 ) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que :
- les blocs de corps (3) sont répartis selon des rangées, qui sont horizontales ou parallèles au sol, dont une rangée inférieure (13) et une rangée supérieure (14) successives, la grille de renfort (5) étant interposée entre la rangée inférieure (13) et la rangée supérieure (14),
- chaque bloc de corps (3) comprend au moins une surface de liaison (1 1 ) sur laquelle le liant de maçonnerie (7) est appliqué et sur laquelle l'autre bloc (3) est monté pour former l'ouvrage (1 ),
- les fils longitudinaux (18, 19) de la grille de renfort s'étendent dans le sens des rangées (13, 14), alors que les fils transversaux (17) s'étendent dans une direction transverse aux rangées (13, 14), le plan de la grille de renfort (5) s'étendant parallèlement au plan défini par les surfaces de liaison (1 1 ) en regard des blocs (3) des rangées (13, 14).
1 1 . - Utilisation d'une grille de renfort (5) comme renfort d'un gros-œuvre d'ouvrage de construction (1 ), la grille de renfort (5) comprenant des fils longitudinaux (18, 19) et des fils transversaux (17) formant des intersections (20), les fils longitudinaux (18, 19) et les fils transversaux (17) étant liés à leurs intersections (20), la grille de renfort (5) étant de dimension allongée (Y) selon les fils longitudinaux (18, 19) et étant conçue pour pouvoir être enroulée de façon réversible sous la forme d'un rouleau autour d'un axe perpendiculaire aux fils longitudinaux (18, 19),
- au moins une partie des fils longitudinaux (18, 19) étant des fils de carbone (18), et
- au moins une partie des fils (17, 18, 19) de la grille de renfort (5) étant des fils de maintien (17, 19), réalisés dans un matériau différent que celui des fils de carbone (18) ;
l'ouvrage de construction (1 ) étant un ouvrage de maçonnerie, le gros-œuvre comprenant :
- au moins deux blocs de corps (3) adjacents, et
- une couche de liant de maçonnerie (7) pour lier les deux blocs de corps adjacents, la grille de renfort (5) étant noyée dans la couche de liant de maçonnerie (7).
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WO2011022849A1 (fr) * 2009-08-28 2011-03-03 Josef Scherer Treillis d'armature pour une couche de mortier ou de mortier projeté armée sur une base, procédé de pose associé et revêtement de mortier armé ainsi obtenu

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