WO2020109735A1 - Dispositif pour la realisation d'une structure en beton ajouree a decalage mono ou multiple sur l'epaisseur et procede pour la realisation d'une telle structure - Google Patents

Dispositif pour la realisation d'une structure en beton ajouree a decalage mono ou multiple sur l'epaisseur et procede pour la realisation d'une telle structure Download PDF

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WO2020109735A1
WO2020109735A1 PCT/FR2019/052834 FR2019052834W WO2020109735A1 WO 2020109735 A1 WO2020109735 A1 WO 2020109735A1 FR 2019052834 W FR2019052834 W FR 2019052834W WO 2020109735 A1 WO2020109735 A1 WO 2020109735A1
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WO
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mold block
reservations
concrete
molding
thickness
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PCT/FR2019/052834
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Guy Houles
Patrick Rougeau
Sylvain Dehaudt
Jérôme LOZEILLE
Original Assignee
Rdecof
Centre D'etudes Et De Recherches De L'industrie Du Béton
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Publication date
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    • B28B7/0002—Auxiliary parts or elements of the mould
    • B28B7/0014—Fastening means for mould parts, e.g. for attaching mould walls on mould tables; Mould clamps
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    • E04C2/02—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/04—Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres

Definitions

  • TITLE DEVICE FOR THE PRODUCTION OF A CONCRETE STRUCTURE WITH ADJUSTABLE CONCRETE WITH MONO OR MULTIPLE OFFSET ON THE THICKNESS AND METHOD FOR THE PRODUCTION OF SUCH A STRUCTURE
  • the invention relates to a device for producing an openwork concrete structure and a method for producing such a structure.
  • Openwork concrete structures also known as concrete mesh terminology, are structures mainly intended for the production of facade cladding or building elements. They are chosen mainly for their aesthetic qualities.
  • concrete nets are classically more or less perforated planar elements.
  • the openings are made by means of reservations made in a mold base. Given the adhesion properties of the concrete to the molding support, provision is made, in order to facilitate the demolding of the concrete resins, or alternatively removable reservations so as to allow their dismantling before the part demolding operation or else solid reservations of the mold but with, in this case, a skin (or fruit) greater than 5 degrees (in general of the order of 10 degrees), or removable reservations with bodies.
  • the skins if they have the advantage of facilitating demoulding, impact the aesthetic aspect of the structure obtained. They can also make it more difficult to maintain the mold, which can become dirty and subsequently impact the aesthetic quality of the finished structure.
  • the removal of the removable reservations remains may be easy and it may happen that the molded structure is subjected to shocks or stresses which can generate zones of weakness and thus locally alter the resistance of the structure.
  • Concrete is a material which exhibits potentially significant shrinkage deformations at a young age, in particular as a function of the volume of paste present in the mixture.
  • the deformations prevented during the drying operation due to the presence of the reservations can lead to risks of cracking at the periphery of the reservations.
  • the molds currently used to make the concrete nets are steel, wooden, silicone, polyurethane, expanded plastic foam molds as described in patent application FRFR2608963 or a mixture of these materials to allow the design of different parts of the mold.
  • molds have the major drawback of being either expensive or of having a limited lifespan. They also do not allow, for some, to produce structures having a relief in the plane of the thickness of said structure.
  • certain molds, by the nature of the materials in which they are made have limited reuse not exceeding 500 pieces.
  • the invention aims to remedy these problems by proposing a device and an associated method making it possible to produce a structure in perforated concrete (mesh) which is resistant and durable, the aesthetic quality of which has been controlled so as to provide a structure adapted to the expected aesthetic criteria. depending on the type of application for which the structure is intended.
  • the device and associated method according to the invention also aims to produce an openwork concrete structure having a relief in the plane of the thickness of the structure.
  • the invention also aims to provide a device for producing an openwork concrete structure, having improved resistance so that it can be reusable a large number of times (or an embodiment of at least 500 pieces), offering easy demolding and reducing the risk of deterioration of the parts when they are demolded.
  • the invention proposes a device for producing an openwork concrete structure with mono or multiple offset over the thickness comprising a rigid mold block made of machined polymer which comprises at least one molding plate, said plate molding comprising reservations respectively having a draft less than 10 degrees.
  • all or part of the reservations has an excess thickness on the upper surface.
  • upper surface designates the surface of the molding plate when the latter is in its horizontal position.
  • the extra thicknesses are arranged to allow the mold block to be raised relative to a horizontal plane support when said mold block is turned over on said support.
  • the elevation of the mold block with respect to the support establishes a free area between the upper surface of the mold block and the support plane, allowing the concrete structure to slide by gravity during the demolding operation, the demolding of the structure into concrete thereby being facilitated.
  • the extra thicknesses thus make it possible to extract the concrete structure without the risk that it remains blocked in the mold block or is damaged during the demolding operation.
  • the extra thicknesses are formed by elements added to the upper surface of the reservations. These may for example be screw heads which would be targeted in the molding lacquer. According to an alternative embodiment, the extra thicknesses have come in one piece with the molding plate. Advantageously, the extra thicknesses define a local area on the upper surface of the reservations.
  • This extra thickness provided on the surface of the reservations is advantageously between 3 millimeters and 7 millimeters. Preferably, the additional thickness is of the order of 5 millimeters.
  • the mold block comprises two molding plates, at least one of which includes reservations respectively having a draft less than 10 degrees, the two molding plates being arranged to define, when they are positioned in contact one of the other along a vertical joint plane, a closed lower end and an opening for pouring the concrete between said molding plates.
  • the mold is demolded once hardened and is then produced by successive or concomitant separation of the two molding plates.
  • it can also be provided for demoulding by tilting on a support when one of the molding plates includes extra thicknesses, the tilting of the molding plate on the extra thickness side being carried out after removal of the other molding plate.
  • the bodies are less than 5 degrees, and preferably are of the order of 3 degrees.
  • the mold block is formed of layers preferably of polyolefin.
  • the layers are made of high density polyethylene whose molecular weight is between 250,000 g / mol and 1,200,000 g / mol, and preferably 500,000 g / mol.
  • the mold block comprises removable formwork cheeks or formed integrally with the molding plate.
  • the molding plate is secured to a rigid support consisting of at least one plywood plate or of the same kind as the mold block.
  • the molding plate is in one piece.
  • the device comprises means for generating agitation within the mold block.
  • the device comprises means for reversing the support.
  • the invention also relates to a method for producing an openwork concrete structure by means of a device as described above.
  • the method is remarkable in that it comprises, according to an alternative embodiment, a flat casting operation (or horizontal casting) of concrete in the fresh state on the molding plate and a demolding operation after hardening of the concrete by inverting the mold block on a demolding support.
  • the casting operation consists of a vertical casting operation or in an inclined plane of the concrete in the fresh state in the mold block which comprises two pouring plates joined to one another according to a vertical parting line, through the opening made at the level of the molding plates.
  • the mold block is subjected to actions generating agitation within it during the casting operation and / or during the demolding operation.
  • the invention also relates to any openwork concrete structure with single or multiple offset over the thickness obtained according to the method described above.
  • the invention relates, according to a particular application, to an openwork concrete bodyguard obtained according to one of the methods (flat casting or vertical casting) described above.
  • the device and methods according to the invention which have just been described thus make it possible to produce an openwork concrete structure having a relief in the plane of the thickness of the structure on the one hand and resistant, durable and reusable on the other hand . They also make it possible to control the aesthetic quality of the openwork structure obtained.
  • the device according to the invention also has the advantage of facilitating easy demolding and jointly reducing the risks of deterioration of the parts during their demolding, and this regardless of the casting operation carried out (flat casting, vertical casting or in an inclined plane).
  • Figure 1 shows a perspective view of a part of a device for producing a perforated concrete structure by flat casting according to an exemplary embodiment
  • Figure 2 shows a front view of the mold of Figure 1;
  • Figure 3 shows a sectional view along the axis AA of the mold of Figure 2;
  • Figure 4 shows a detailed view of the mold of Figure 3;
  • FIG. 5 represents a view of the openwork concrete structure obtained with the mold of FIG. 1.
  • FIGS. 1 to 4 illustrate a part of the device, namely a mold 1 .
  • the mold 1 illustrated comprises a mold block 10, advantageously in one piece, rigid machined comprising a horizontal molding plate 10a.
  • This is made of a polymer material whose properties meet the following requirements: suitability for milling, poor adhesion to concrete, scratch-free surface condition during the manufacture of the mold, resistance to alkalis, ease of cleaning (low fouling ), number of important uses (more than 1000 operations), resistance to high temperatures, sufficient rigidity allowing the part to be removed from the mold.
  • the polymer material chosen can advantageously be a material from the family of polyolefins which is in the form of layers. These layers can be layers of high density polyethylene (HDPE) whose molecular weight is between 250,000 and 1,200,000 g / mol and more specifically 500,000 g / mol.
  • HDPE high density polyethylene
  • the molding plate 10a is formed from a plurality of such layers, the latter are advantageously fixed to one another by means of screws, the heads of which may, if necessary, constitute the extra thicknesses described below.
  • the molding plate 10a includes reservations 12 arranged to define the openings 13 desired in the structure (FIG. 5).
  • the mold block being machined, the reservations are formed integrally with the molding plate 10a.
  • the molding plate 10a has reservations having multiple heights, in this case four heights (hl, h2, h3, h4) (visible in Figure 3). Given these different heights of the reservations, the structure obtained will include variations (four) in its thickness. This is of course an example of an embodiment, the molding plate possibly having a different number of reservation heights including reservations of one and the same height. The structure thus obtained will be qualified as a mono or multiple offset structure over the thickness, “mono” offset being understood by a structure having no variation in its thickness.
  • the demolding of the structure once the concrete has hardened is produced by inverting the mold block 10.
  • the reservations 12 advantageously have undercuts. However, these will be relatively low compared to those provided for in the devices of the prior art, given the adjustments made. They are thus advantageously less than 5 degrees, and preferably of the order of 3 degrees.
  • all or part of the reservations 12 have, on the upper surface, an additional thickness 15.
  • this additional thickness 15 is created by heads 15a of screws 2 fixing the molding plate 10a to a support 20.
  • This additional thickness 15 formed on the surface 12a of the reservations 12 is between 3 millimeters and 7 millimeters, and is preferably of the order of 5 millimeters. Generally, the additional thickness will preferably be equal to the thickness of the structure to be produced.
  • the mold block 10 comprises formwork cheeks 11.
  • the latter can either be formed integrally with said mold block 10, or removable.
  • the advantage of this latter configuration is that it makes it possible to produce a mesh which can be embedded in the fixing sole.
  • the format of the molding plate 10a is preferably between 2000 and 3000 mm for the length, 1000 to 1500 mm for the width, with a thickness of 20 to 80 mm.
  • the molding plate 10a constituting the mold block 10 is integral with a rigid support 20 consisting of two support plates 21, 22.
  • the external support plate 22 (plate furthest from the molding plate 10a has the function on the one hand to improve the rigidity of the mold block 10 and on the other hand to allow the attachment of turning straps 3 on the support plate 21 for the safe turning of the mold block 10 for the purpose of demolding the concrete part.
  • the support plates 21, 22 can be plywood or of the same kind as the mold block 10, namely of polymer.
  • the internal plate 21 (support plate in contact with the molding plate 10a is made of plywood or polymer, while the external plate 22 is made of plywood Unlike a metal mold, this solution has the advantage of being achievable on demand according to the expectations of the end user, inexpensive is easily replaceable and requires little handling. It is of course obvious that the invention is not limited to this configuration, and that it can be provided that the support consists of a single support plate, or more than two support plates. Likewise, provision may be made for the mold block 10 to be formed integrally with the support 20.
  • the molding block 10 is fixed to the support 20 by means of screws 2, the screw heads 15a of which protrude from the upper surface of the reservations so as to create an extra thickness 15 of material relative to the upper surface of the reservations 12.
  • the screws 2 are advantageously arranged at the periphery of the mold block 10 / support 20 assembly, other screws can also be provided on internal reservations 12.
  • the device comprises means for generate agitation within the mold block 10 (not shown). It can be means generating vibrations such as for example vibrators, shocks such as for example hitting or preferably horizontal agitation such as for example rollers or balls.
  • the mold block 10 is made from a design or model of the mesh to be produced, being specified the maximum height of the stiffeners and the different thicknesses of the disbursed, redrawn in 3D with the integration of all the technical specifications (fruits, leaves , etc.).
  • the mold block 10 will be produced to obtain structures of length between 2000 and 3000 mm, of width between 1000 to 1500 mm and of a thickness of between 20 and 80 mm.
  • the mold block 10 is of course not limited to the production of structures according to such dimensions. It can in particular be provided for making structures of smaller dimensions, in particular for making them portable, the latter then being able to be, if necessary, assembled on site. This does not of course also exclude the production of mold block 10 according to dimensions greater than those mentioned above.
  • the molding plate 10a is filled: the fresh concrete is poured flat on the molding plate 10a arranged horizontally, over a given height of the reservations 12, according to the desired thickness of the structure to be obtained.
  • the filling of the molding plate 10a is advantageously done in at least two passes, with potentially a supply of energy in order to reduce the shear threshold of the material in the fresh state and to facilitate its flow in the mold block 10 This energy supply can be made using stirring means as described above.
  • the concrete structure is demolded (formwork removed). Demoulding is done by inverting the mold (mold block 10 and support 20) on a flat release support (preferably plywood board).
  • the concrete part is removed from the mold block 10 by sliding.
  • agitation can be applied to the exterior surface of the mold support via the agitation means.
  • the extra thicknesses 15 are formed on the upper surface of the molding plate 10a are formed by the screw heads.
  • it may be an excess thickness of material from the molding plate 10a.
  • the mold block 10 includes a horizontal molding plate.
  • the casting is carried out flat.
  • the invention is not, however, limited to the flat pouring of concrete. It can also be carried out vertically.
  • the mold block 10 comprises two molding plates arranged to define, when they are positioned in contact with one another along a vertical joint plane, a closed lower end and an opening for pouring the concrete. between said molding plates.
  • the opening will be made at the upper end when the two molding plates are positioned in contact with one another. It is of course obvious that the opening can also be arranged at one of the lateral edges of the mold block 10 formed.
  • the mold block 10 has several openings for pouring the concrete in order to facilitate and optimize the time for pouring the concrete between the two plates. It can also be provided to pour the concrete in an inclined plane, in particular during the pouring phase, in order to favor a preferential orientation of fibers.
  • the two molding plates are equipped with pins or the like which make it possible to ensure perfect continuity of the faces at the junction of the two molds.
  • the two mold plates are assembled together by bolting, for example by means of a centering screw. This thus makes it possible to resume the hydrostatic thrust applied to the walls of the molding plates during the concreting operation.
  • the formwork is removed from the structure once the concrete has hardened by placing the mold flat, the lower plate preferably being fixed on a support.
  • the bolts are then disassembled and the upper molding plate removed by lifting or using extraction screws.
  • the part (concrete + lower molding plate) is then turned 180 ° to be deposited on a mold release support as for the formwork removal operation than that carried out in the context of flat casting.
  • the system for fixing the structure will potentially be different depending on its use and destination.
  • the fastening system is advantageously designed to withstand the environmental conditions of the environment in which it is located and to participate in the recovery and transmission of the forces applied to the mesh. It can be expected that the fixing system advantageously comprises a visco-elastic material allowing shock absorption in a direction perpendicular to the mesh. It can also be provided that the fastening system is sculpted so as to fit into the body of the structure.
  • the mold 1 is formed from separate elements: a molding plate and a support. According to an alternative embodiment, provision may be made for the mold to be a one-piece polyolefin mold. According to this alternative embodiment, the fixing straps and the stirring means would be directly integrated into the one-piece mold.

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Abstract

L'invention porte sur un dispositif et un procédé associé pour la réalisation d'une structure en béton ajourée à décalage mono ou multiple sur l'épaisseur « résille 3D », (50) comprenant un bloc moule (10) rigide en polymère usiné qui comporte au moins une plaque de moulage (10a), ladite plaque de moulage comprenant des réservations (12) présentant respectivement une dépouille inférieure à 10 degré, tout ou partie des réservations (12) présentant avantageusement en surface supérieure une surépaisseur (15).

Description

DESCRIPTION
TITRE : DISPOSITIF POUR LA REALISATION D’UNE STRUCTURE EN BETON AJOUREE A DECALAGE MONO OU MULTIPLE SUR L’EPAISSEUR ET PROCEDE POUR LA REALISATION D’UNE TELLE STRUCTURE
DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION
L’invention concerne un dispositif pour la réalisation d’une structure en béton ajourée et un procédé pour la réalisation d’une telle structure.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Les structures en béton ajourées, désignées également sous la terminologie résilles de béton , sont des structures principalement destinées à la réalisation de vêtures de façade ou d’éléments de bâtiment. Elles sont choisies essentiellement pour leurs qualités esthétiques.
A titre d’exemple, il peut être mentionné le Musée des Civilisations de l’Europe et la Méditerranée « MuCEM » dont certaines parties du bâtiment ont été réalisées avec ce type de structures. Les résilles de béton sont classiquement fabriquées avec des bétons à ultra hautes performances qui confèrent à la structure ainsi réalisée des propriétés de haute durabilité et de performances mécaniques élevées.
D’un point de vue dimensionnel, les résilles de béton sont classiquement des éléments plans plus ou moins ajourés. Les ajours sont réalisés au moyen de réservations ménagées dans un fond moule. Compte tenu des propriétés d’adhérence du béton au support de moulage, il est prévu, afin de faciliter le démoulage des résines de béton, ou bien des réservations amovibles de sorte à permettre leur démontage avant l’opération de démoulage de la pièce ou bien des réservations solidaires du moule mais avec, dans ce cas, une dépouille (ou fruit) supérieure à 5 degrés (en général de l’ordre de 10 degrés), ou bien des réservations amovibles avec dépouilles.
Les dépouilles, si elles ont pour avantage de faciliter le démoulage, impactent l’aspect esthétique de la structure obtenue. Elles peuvent également rendre plus difficile l’entretien du moule, qui peut s’encrasser et par la suite impacter la qualité esthétique de la structure finie.
Les équipements et procédés actuels ne permettent pas de concevoir des résilles en béton avec pas ou peu de dépouilles au niveau des réservations pour les moules rigides.
De même, le retrait des réservations amovibles reste peut aisé et il peut arriver que la structure moulée subisse des chocs ou des contraintes pouvant générer des zones de fragilité et ainsi altérer localement la résistance de la structure.
Le béton par ailleurs est un matériau qui présente des déformations de retrait à jeune âge potentiellement importantes, notamment en fonction du volume de pâte présent dans le mélange. Les déformations empêchées durant l’opération de séchage du fait de la présence des réservations peuvent conduire à des risques de fissurations à la périphérie des réservations. Les moules actuellement mis en œuvre pour réaliser les résilles en béton sont des moules en acier, en bois, en silicone, en polyuréthane, en mousse plastique expansée comme décrit dans la demande de brevet FRFR2608963 ou un mélange de ces matériaux pour permettre la conception des différentes parties du moule. De tels moules présentent cependant G inconvénient majeur d’être soit coûteux, soit d’avoir une durée vie limitée. Ils ne permettent pas en outre, pour certains, de réaliser des structures présentant un relief dans le plan de l’épaisseur de ladite structure. De même, certains moules, de par la nature des matériaux dans lesquels ils sont réalisés, ont une réutilisation limitée n’excédant pas 500 pièces.
L’invention vise à remédier à ces problèmes en proposant un dispositif et un procédé associé permettant de réaliser une structure en béton ajourée (résille) résistante et durable dont la qualité esthétique a été maîtrisée de sorte à pourvoir réaliser une structure adaptée aux critères esthétiques attendus suivant le type d’application à laquelle la structure est destinée.
Le dispositif et le procédé associé selon l’invention a également pour but de réaliser une structure en béton ajourée présentant un relief dans le plan de l’épaisseur de la structure.
L’invention a également pour but de proposer un dispositif permettant de réaliser une structure en béton ajourée, ayant une résistance améliorée de sorte qu’il puisse être réutilisable un nombre de fois important (soit une réalisation d’au moins 500 pièces), offrant un démoulage facilité et réduisant les risques de détérioration des pièces lors de leur démoulage.
OBJET DE L’INVENTION
A cet effet, et selon un premier aspect, Finvention propose un dispositif pour la réalisation d’une structure en béton ajourée à décalage mono ou multiple sur Fépaisseur comprenant un bloc moule rigide en polymère usiné qui comporte au moins une plaque de moulage, ladite plaque de moulage comprenant des réservations présentant respectivement une dépouille inférieure à 10 degrés.
De préférence, tout ou partie des réservations présente, en surface supérieure, une surépaisseur. Le terme « surface supérieur » désigne la surface de la plaque de moulage lorsque celle-ci est dans sa position horizontale.
Avantageusement, les surépaisseurs sont arrangées pour permettre une surélévation du bloc moule par rapport à un support plan horizontal lorsque ledit bloc moule est retourné sur ledit support. La surélévation du bloc moule par rapport au support établit une zone libre entre la surface supérieure du bloc moule et le plan de support, permettant le glissement par gravité de la structure en béton lors de l’opération de démoulage, le démoulage de la structure en béton s’en trouvant facilité. Les surépaisseurs permettent ainsi d’extraire la structure en béton sans risque que celle-ci ne reste bloquée dans le bloc moule ou ne soit détériorée lors de l’opération de démoulage.
Avantageusement, les surépaisseurs sont formées par des éléments rapportés sur la surface supérieure des réservations. Il peut s’agir par exemple de têtes de vis qui seraient visées dans la laque de moulage. Selon une variante de réalisation, les surépaisseurs sont venues de matière avec la plaque de moulage. Avantageusement, les surépaisseurs définissent une zone locale sur la surface supérieure des réservations.
Cette surépaisseur ménagée en surface des réservations est avantageusement comprise entre 3 millimètres et 7 millimètres. De préférence, la surépaisseur est de l’ordre de 5 millimètres.
Selon une variante de réalisation particulière, le bloc moule comporte deux plaques de moulage dont l’une au moins comprend des réservations présentant respectivement une dépouille inférieure à 10 degrés, les deux plaques de moulage étant arrangées pour définir, lorsqu’elles sont positionnées en contact l’une de l’autre suivant un plan de joint vertical, une extrémité inférieure fermée et une ouverture pour le coulage du béton entre lesdites plaques de moulage. Le démoulage de la structure une fois durcie est alors réalisé par écartement successif ou concomitant des deux plaques de moulage. Alternativement, il peut être prévu également un démoulage par basculement sur un support lorsque l’une des plaques de moulage comporte des surépaisseurs, le basculement de la plaque de moulage côté surépaisseurs étant réalisé après retrait de l’autre plaque de moulage.
Avantageusement, les dépouilles sont inférieures à 5 degrés, et de préférence sont de l’ordre de 3 degrés.
Avantageusement, le bloc moule est formé de couches de préférence en polyoléfine. Selon un mode de réalisation particulier, les couches sont réalisées en polyéthylène de haute densité dont le poids moléculaire est compris entre 250 000 g/mol et 1 200 000 g/mol, et de préférence de 500 000 g/mol.
Il peut être prévu que les couches du bloc moule soient fixées entre elles au moyen de vis. Dans ce cas, il peut être avantageusement que les têtes de toutes ou certaines des vis constituent les surépaisseurs ménagées en surface supérieure des réservations.
Avantageusement, le bloc moule comporte des joues de coffrage amovibles ou formées d’un seul tenant avec la plaque de moulage.
Avantageusement, la plaque de moulage est solidaire d’un support rigide constitué d’au moins une plaque en contreplaquée ou de même nature que le bloc moule.
Avantageusement, la plaque de moulage est monobloc.
Avantageusement, le dispositif comporte des moyens pour générer une agitation au sein du bloc moule.
Avantageusement, le dispositif comporte des moyens de retournement du support.
L’invention concerne également un procédé pour la réalisation d’une structure en béton ajourée au moyen d’un dispositif tel que décrit précédemment.
Le procédé est remarquable en ce qu’il comprend, selon une variante de réalisation, une opération de coulage à plat (ou coulage horizontal) d’un béton à l’état frais sur la plaque de moulage et une opération de démoulage après durcissement du béton par retournement du bloc moule sur un support de démoulage. Selon une autre variante de réalisation, l’opération de coulage consiste en une opération de coulage vertical ou dans un plan incliné du béton à l’état frais dans le bloc moule lequel comprend deux plaques de coulage jointes l’une à l’autre suivant un plan de joint vertical, au travers de l’ouverture ménagée au niveau des plaques de moulage.
Avantageusement, le bloc moule est soumis à des actions générant une agitation en son sein lors de l’opération de coulage et/ou lors de l’opération de démoulage.
L’invention concerne également toute structure en béton ajourée à décalage mono ou multiple sur l’épaisseur obtenue suivant le procédé décrit précédemment.
L’invention concerne, selon une application particulière, un garde de corps en béton ajouré obtenu suivant l’un des procédés (coulage à plat ou coulage vertical) décrits précédemment.
Il est bien entendu évident que l’invention ne se limite pas à cette application et qu’il peut être réalisé des structures ajourées aux fins d’autres applications. A titre d’exemple, citons la réalisation d’habillages de façade, de parements muraux, de brises soleil, d’entourages de piscine, de cages d’escalier, de portails coulissants, de clôtures, d’abris de bus et de mobiliers d’intérieurs et d’extérieurs.
Le dispositif et les procédés selon l’invention venant d’être décrits permettent ainsi de réaliser une structure en béton ajourée présentant un relief dans le plan de l’épaisseur de la structure d’une part et résistante, durable et réutilisable d’autre part. Ils permettent également de maîtrise la qualité esthétique de la structure ajourée obtenue.
Le dispositif selon l’invention présente également l’avantage de faciliter le démoulage facilité et conjointement de réduire les risques de détérioration des pièces lors de leur démoulage, et ce quelle que soit l’opération de coulage réalisée (coulage à plat, coulage vertical ou dans un plan incliné).
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre en référence aux figures annexées et dans lesquelles :
[Fig. 1] La figure 1 représente une vue en perspective d’une partie d’un dispositif pour la réalisation d’une structure en béton ajourée par coulage à plat selon un exemple de réalisation ;
[Fig. 2] La figure 2 représente une vue de face du moule de la figure 1 ;
[Fig. 3] La figure 3 représente une vue en coupe selon l’axe AA du moule de la figure 2 ;
[Fig. 4] La figure 4 représente une vue de détail du moule de la figure 3 ;
[Fig. 5] La figure 5 représente une vue de la structure en béton ajourée obtenu avec le moule de la figure 1.
Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION
Description d’un exemple de dispositif Dans ce qui suit, il est décrit un dispositif pour la réalisation d’une structure en béton ajourée 50 par coulage à plat telle qu’illustrée sur la figure 5. Les figures 1 à 4 illustrent une partie du dispositif, à savoir un moule 1.
Le moule 1 illustré comporte un bloc moule 10, avantageusement monobloc, rigide usiné comprenant une plaque de moulage 10a horizontale. Celle-ci est réalisée dans un matériau polymère dont les propriétés répondent aux exigences suivantes : aptitude au fraisage, faible adhérence avec le béton, état de surface exempt de rayures lors de la fabrication du moule, résistance aux alcalins, facilité de nettoyage (faible encrassement), nombre d’utilisations importantes (supérieures à 1000 opérations), résistance aux hautes températures, rigidité suffisante permettant le démoulage de la pièce.
Le matériau polymère choisi peut être avantageusement un matériau de la famille des polyoléfines se présentant sous forme de couches. Ces couches peuvent être des couches de polyéthylène haute densité (PEHD) dont le poids moléculaire est compris entre 250 000 et 1 200 000 g/mol et plus spécifiquement 500 000 g/mol. Lorsque la plaque de moulage 10a est formée d’une pluralité de telles couches, ces dernières sont avantageusement fixées entre elles au moyen de vis dont les têtes pourront constituer le cas échéant des surépaisseurs décrites ci- après.
La plaque de moulage 10a comprend des réservations 12 aménagées pour définir les ajours 13 souhaités dans la structure (figure 5). Le bloc moule étant usiné, les réservations sont formées d’un seul tenant avec la plaque de moulage 10a.
Dans le mode de réalisation illustré, la plaque de moulage 10a comporte des réservations présentant des hauteurs multiples, en l’espèce quatre hauteurs (hl, h2, h3, h4) (visibles sur la figure 3). Compte tenu de ces différentes hauteurs des réservations, la structure obtenue comprendra des variations (quatre) dans son épaisseur. Il s’agit bien entendu d’un exemple de réalisation, la plaque de moulage pouvant comporter un nombre différent de hauteurs de réservation y compris des réservations d’une seule et même hauteur. On qualifiera la structure ainsi obtenue, de structure à décalage mono ou multiple sur l’épaisseur, décalage « mono » s’entendant par une structure ne comportant pas de variation dans son épaisseur.
Dans ce mode de réalisation, le démoulage de la structure une fois le béton durci est réalisé par retournement du bloc de moule 10. Pour permettre le démoulage, les réservations 12 présentent avantageusement des dépouilles. Celles-ci seront cependant relativement faibles au regard de celles prévues dans les dispositifs de l’art antérieur compte tenu des aménagements apportés. Elles sont ainsi avantageusement inférieures à 5 degrés, et de préférence de l’ordre de 3 degrés.
Dans le mode de réalisation décrit, tout ou partie des réservations 12 présentent, en surface supérieure, une surépaisseur 15. Dans le mode de réalisation illustré, cette surépaisseur 15 est créée par des têtes 15a de vis 2 fixant la plaque de moulage 10a à un support 20. Cette surépaisseur 15 ménagée en surface 12a des réservations 12 est comprise entre 3 millimètres et 7 millimètres, et est de préférence de l’ordre de 5 millimètres. De manière générale, la surépaisseur sera de préférence égale à l’épaisseur de la structure à réaliser.
Selon un mode de réalisation avantageux, le bloc moule 10 comporte des joues de coffrage 11. Ces dernières peuvent être soit formées d’un seul tenant avec ledit bloc moule 10, soit amovibles. L’avantage de cette dernière configuration est qu’elle permet de réaliser une résille qui peut être encastrée dans la semelle de fixation. Le format de la plaque de moulage 10a est de préférence compris entre 2000 et 3000 mm pour la longueur, 1000 à 1500 mm pour la largeur, avec une épaisseur de 20 à 80 mm.
Dans le mode de réalisation illustré, la plaque de moulage 10a constituant le bloc moule 10 est solidaire d’un support 20 rigide constitué de deux plaques support 21 , 22. La plaque support externe 22 (plaque la plus éloignée de la plaque de moulage 10a a pour fonction d’une part d’améliorer la rigidité du bloc moule 10 et d’autre part de permettre la fixation de sangles 3 de retournement sur la plaque support 21 pour le retournement en sécurité du bloc moule 10 aux fins du démoulage de la pièce en béton. Les plaques support 21 , 22 peuvent être contreplaquées ou de même nature que le bloc moule 10, à savoir en polymère. Selon un exemple de réalisation avantageux, la plaque interne 21 (plaque support en contact avec la plaque de moulage 10a est en contreplaquée ou polymère, tandis que la plaque externe 22 est en contreplaquée. Cette solution présente contrairement à un moule métallique l’avantage d’être réalisable à la demande en fonction des attentes de l’utilisateur final, peu coûteuse, facilement remplaçable et nécessite peu de moyens de manutention. Il est bien entendu évident que l’invention ne se limite pas à cette configuration, et qu’il peut être prévu que le support soit constitué d’une seule plaque support, ou bien de plus de deux plaques support. De même, il peut être prévu que le bloc moule 10 soit formé d’un seul tenant avec le support 20.
Comme indiqué précédemment, le bloc moulage 10 est fixé sur le support 20 par le biais de vis 2 dont les têtes 15a de vis dépassent de la surface supérieure des réservations de sorte à créer une surépaisseur 15 de matière par rapport à la surface supérieure des réservations 12. Les vis 2 sont disposées avantageusement en périphérie de l’ensemble bloc moule 10 / support 20, d’autres vis pouvant être également prévues sur des réservations 12 intérieures.
Afin de favoriser le remplissage de la plaque de moulage 10a lors du coulage du béton et le démoulage de la pièce une fois le béton durci, ainsi que d’améliorer la répartition du béton sur la plaque de moulage 10a, le dispositif comporte des moyens pour générer une agitation au sein du bloc moule 10 (non représentés). Il peut s’agir de moyens générant des vibrations comme par exemple des vibrateurs, des chocs comme par exemple des frappeurs ou une agitation de préférence horizontale comme par exemple des rouleaux ou billes.
Procédé de réalisation du moule
Le bloc moule 10 est réalisé à partir d’un dessin ou modèle de la résille à réaliser, étant précisé la hauteur maximale des raidisseurs et les différentes épaisseurs des décaissés, redessiné en 3D avec l’intégration de toutes les spécifications techniques (fruits, congés, etc.).
Préférentiellement, le bloc moule 10 sera réalisé pour obtenir des structures de longueur comprises entre 2000 et 3000 mm, de largeur comprise entre 1000 à 1500 mm et d’une épaisseur comprise entre 20 et 80 mm. Le bloc moule 10 n’est bien entendu pas limité à la réalisation de structures selon de telles dimension. Il peut être notamment prévu pour réaliser des structures de dimensions inférieures, notamment pour les rendre manuportables, ces derniers pouvant alors être, si nécessaires, assemblés sur chantier. Cela n’exclut pas bien entendu également la réalisation de bloc moule 10 selon des dimensions supérieures à celles mentionnées ci-dessus.
Procédé de réalisation d’une structure ajourée à l’aide du dispositif précédemment décrit La structure en béton ajourée 50 est réalisée avec le dispositif venant décrit comme suit.
Il est procédé au remplissage de la plaque de moulage 10a : le béton frais est coulé à plat sur la plaque de moulage 10a disposée horizontalement, sur une hauteur donnée des réservations 12, selon l’épaisseur souhaitée de la structure à obtenir. Le remplissage de la plaque de moulage 10a se fait avantageusement en au moins deux passes, avec potentiellement un apport d’énergie afin de diminuer le seuil de cisaillement du matériau à l’état frais et d’en faciliter son écoulement dans le bloc moule 10. Cet apport d’énergie peut se faire à l’aide de moyens d’agitation tels que décrits précédemment.
Après durcissement du béton, il est procédé au démoulage (décoffrage) de la structure en béton. Le démoulage se fait par retournement du moule (bloc moule 10 et support 20) sur un support plan de démoulage (planche de préférence en contreplaquée).
Grâce à l’espace utile créé entre le bloc moule 10 et le support de démoulage par les têtes 15a de vis 2, ainsi qu’aux dépouilles et à la rigidité du moule, la pièce en béton est démoulée du bloc moule 10 par glissement. Afin de permettre de faire glisser la structure en béton de façon homogène et en évitant de l’abîmer, il peut être appliqué sur la surface extérieure du support de moule une agitation via les moyens d’agitation.
Afin de faciliter le démoulage de la pièce en béton, il peut être prévu également d’appliquer un agent de démoulage sur la plaque de moulage 10a préalablement au remplissage de cette dernière.
Dans le mode de réalisation décrit, les surépaisseurs 15 sont ménagées en surface supérieure de la plaque de moulage 10a sont formées par les têtes de vis. Il s’agit bien entendu d’un exemple de réalisation, tout autre moyen ou technique générant une surépaisseur en surface de la plaque rentrant dans le cadre de l’invention. A titre d’exemple, il peut s’agir d’une surépaisseur de matière issue de la plaque de moulage 10a.
Dans le mode de réalisation venant d’être décrit, le bloc moule 10 comporte une plaque de moulage horizontale. Le coulage est réalisé à plat. L’invention n’est cependant pas limitée au coulage à plat du béton. Il peut être également réalisé verticalement. Dans ce cas, le bloc moule 10 comporte deux plaques de moulage arrangées pour définir, lorsqu’elles sont positionnées en contact l’une de l’autre suivant un plan de joint vertical, une extrémité inférieure fermée et une ouverture pour le coulage du béton entre lesdites plaques de moulage. De manière préférée, l’ouverture sera ménagée en extrémité supérieure lorsque les deux plaques de moulages sont positionnées en contact l’une de l’autre. Il est bien entendu évident que l’ouverture peut être également disposée au niveau de l’un des bords latéraux du bloc moule 10 formé. Il peut être prévu également que le bloc moule 10 comporte plusieurs ouvertures pour le coulage du béton afin de faciliter et optimiser le temps de coulage du béton entre les deux plaques. Il peut être prévu également de réaliser un coulage du béton dans un plan incliné, notamment pendant la phase de coulage, afin de favoriser une orientation préférentielle de fibres.
Avantageusement, les deux plaques de moulage sont équipées de pions ou autres qui permettent d’assurer une parfaite continuité des faces au niveau de la jonction des deux moules. Les deux plaques de moules sont assemblées entre elles par boulonnage, par l’intermédiaire par exemple de vis centreur. Cela permet ainsi de reprendre la poussée hydrostatique appliquée sur les parois des plaques de moulage lors de l’opération de bétonnage. Le décoffrage de la structure obtenue une fois le béton durci est réalisé en mettant le moule à plat, la plaque inférieure étant de préférence fixée sur un support. Les boulons sont alors démontés et la plaque de moulage supérieure retirée par soulèvement ou à l’aide de vis d’extraction. La pièce (béton + plaque de moulage inférieure) est ensuite retournée de 180° pour être déposée sur un support de démoulage comme pour l’opération de décoffrage que celui effectué dans le cadre d’un coulage à plat.
Il est possible également de procéder à un décoffrage en position verticale. Pour ce faire, le moule devra être retourné pour disposer la structure de manière à ce que cette dernière repose sur un pied lequel est ensuite bloqué par exemple au moyen d’un pion. Les boulons d’assemblage des deux plaques entre elles sont alors démontés, les deux plaques étant ensuite écartées l’une de l’autre à l’aide de vis extraction.
Application des structure ajourées obtenues
Parmi les applications envisagées, il peut être cité l’utilisation des structures ajourées obtenues à l’aide du dispositif décrit ci-dessus notamment, mais non exclusivement, en tant qu’habillage de façade, de parement mural, de garde de corps, de brise soleil, d’entourage de piscine, de cage d’escalier, de portail coulissant, de clôture, d’entourage d’abris de bus, bornes de paiement des parkings, d’escalier pour descente de piscine et de mobilier d’intérieur et d’extérieur.
Le système de fixation de la structure sera potentiellement différent en fonction de l’usage et de la destination de celle-ci. Le système de fixation est avantageusement conçu pour résister aux conditions environnementales du milieu dans lequel il se trouve et pour participer à la reprise et à la transmission des efforts appliqués à la résille. Il peut être prévu que le système de fixation comporte avantageusement un matériau visco-élastique permettant l’absorption des chocs dans un sens perpendiculaire à la résille. Il peut être prévu également que le système de fixation soit sculpté de manière à s’insérer dans le corps même de la structure.
Dans les modes de réalisation précédemment décrit, le moule 1 est formé d’éléments distincts : une plaque de moulage et un support. Selon une variante de réalisation, il peut être prévu que le moule soit un moule monobloc en polyoléfine. Selon cette variante de réalisation, les sangles de fixation et les moyens d’agitation seraient directement intégré dans le moule monobloc.
L’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendication.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif pour la réalisation d’une structure en béton ajourée à décalage mono ou multiple sur l’épaisseur (50) comprenant un bloc moule (10) rigide en polymère usiné qui comporte au moins une plaque de moulage (10a), ladite plaque de moulage comprenant des réservations (12) présentant respectivement une dépouille inférieure à 10 degrés.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que tout ou partie des réservations (12) présentant, en surface supérieure, une surépaisseur (15).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les surépaisseurs (15) sont arrangées pour permettre une surélévation du bloc moule par rapport à un support horizontal plan lorsque celui-ci est retourné sur ledit support.
4. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que les surépaisseurs (15) sont formées par des éléments rapportés sur la surface supérieure des réservations.
5. Dispositif selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que les surépaisseurs (15) sont venues de matière avec la plaque de moulage.
6. Dispositif selon l'un quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la surépaisseur (15) ménagée en surface des réservations (12) est comprise entre 3 millimètres et 7 millimètres, et est de préférence de l’ordre de 5 millimètres.
7. Dispositif selon l'un quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc moule (10) comporte deux plaques de moulage dont l’une au moins comprend des réservations présentant respectivement une dépouille inférieure à 10 degrés, les deux plaques de moulage étant arrangées pour définir, lorsqu’elles sont positionnées en contact l’une de l’autre suivant un plan de joint vertical, une extrémité inférieure fermée et une ouverture pour le coulage du béton entre lesdites plaques de moulage.
8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les dépouilles sont inférieures à 5 degrés, et de préférence sont de l’ordre de 3 degrés.
9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc moule (10) est formé de couches de préférence en polyoléfine.
10. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les couches sont des couches en polyéthylène de haute densité dont le poids moléculaire est compris entre 250 000 et 1 200 000 g/mol, et de préférence de 500 000 g/mol.
11. Dispositif selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que les couches du bloc moule (10) sont fixées entre elles au moyen de vis dont les têtes constituent les surépaisseurs (15) ménagées en surface supérieure des réservations (12).
12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le bloc moule (10) comporte des joues de coffrage amovibles ou formées d’un seul tenant avec la plaque de moulage (10a).
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque de moulage (10a) est solidaire d’un support rigide constitué d’au moins une plaque en contreplaquée ou de même nature que ladite plaque de moulage (10a).
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens pour générer une agitation au sein du bloc moule (10).
15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de retournement du support.
16. Procédé pour la réalisation d’une structure en béton ajourée (50) au moyen d’un dispositif selon l'une quelconque des revendications I à 5 et 8 à l5, caractérisé en ce qu’il comprend une opération de coulage à plat d’un béton à l’état frais sur la plaque de moulage (10a) et une opération de démoulage après durcissement du béton par retournement du bloc moule (10) sur un support de démoulage.
17. Procédé pour la réalisation d’une structure en béton ajourée (50) au moyen d’un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu’il comprend une opération de coulage vertical ou dans un plan incliné d’un béton à l’état frais dans le bloc moule (10) comprenant deux plaques de moulage jointes l’une à l’autre suivant un plan de joint vertical, au travers de l’ouverture ménagée au niveau des plaques de moulage.
18. Procédé pour la réalisation d’une structure en béton ajourée (50) selon la revendication 16 ou la revendication 17, caractérisé en ce que le bloc moule (10) est soumis à des actions générant une agitation en son sein lors de l’opération de coulage et/ou lors de l’opération de démoulage.
19. Structure en béton ajourée à décalage mono ou multiple sur l’épaisseur, obtenue suivant le procédé selon la revendication 16 ou suivant le procédé selon la revendication 17 ou la revendication 18.
20. Garde de corps en béton ajouré obtenu suivant le procédé selon la revendication 16 ou suivant le procédé selon la revendication 17 ou la revendication 18.
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