FR2599406A1 - Construction elements, construction made using these elements and method of construction relating thereto. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne des éléments de construction, sous forme de blocs moulés, autoporteurs, sensiblement parallélépipédiques, constitués par des particules liées entre elles par un liant hydraulique, ces blocs étant destinés a etre assemblés au moyen d'un mortier à base de liant hydraulique. The present invention relates to construction elements, in the form of molded, self-supporting blocks, substantially parallelepipedic, constituted by particles linked together by a hydraulic binder, these blocks being intended to be assembled by means of a mortar based on hydraulic binder. .
L'invention vise également une construction telle qu'une maison d'habitation dont les murs sont realises au moyen d'élements du genre précite. The invention also relates to a construction such as a dwelling house whose walls are made by means of elements of the aforementioned kind.
L'invention vise en outre un procédé pour realiser une construction au moyen de ces éléments. The invention further relates to a method for carrying out a construction using these elements.
On sait que les constructions, en particulier les maisons d'habitation sont généralement réalisées au moyen de parpaings en béton. Ceux-ci confèrent à la construction une grande solidité, mais une médiocre isolation thermique et phonique. It is known that constructions, in particular residential houses are generally carried out by means of concrete blocks. These give the construction great strength, but poor thermal and sound insulation.
On a déjà proposé de construire des maisons au moyen de blocs ou parpaings allégés au moyen de particules de faible densite telles que de la vermiculite ou des billes de verre expansé. Toutefois, la proportion de ces particules doit demeurer relativement faible pour ne pas réduire la résistance mécanique de ces éléments. It has already been proposed to build houses by means of lightweight blocks or blocks using particles of low density such as vermiculite or expanded glass beads. However, the proportion of these particles must remain relatively low so as not to reduce the mechanical strength of these elements.
En conséquence, ceux-ci restent relativement denses, de sorte qu'ils ne peuvent pas présenter de grande dimension et leur isolation thermique reste relativement faible.Consequently, these remain relatively dense, so that they cannot have a large dimension and their thermal insulation remains relatively weak.
Par ailleurs, ces éléments sont assemblés les uns aux autres au moyen de mortier de ciment classique qui crée inévitablement au niveau des joints, des ponts thermiques qui reduisent a neant l'isolation thermique apportée par les charges de faible densité incorporées dans les éléments. Furthermore, these elements are assembled to each other by means of conventional cement mortar which inevitably creates at the joints, thermal bridges which reduce the thermal insulation provided by the low density fillers incorporated in the elements.
Le but de la presente invention est de remedier aux inconvénients des éléments et procédés de construction connus en créant des éléments de construction qui soient a la fois légers, economiques, resistants et qui permettent de réaliser une construction résistante, présentant une excellente isolation thermique et phonique tout en étant de faible coût. The aim of the present invention is to remedy the drawbacks of known construction elements and methods by creating construction elements which are both light, economical, resistant and which make it possible to produce a resistant construction, having excellent thermal and sound insulation. while being low cost.
Suivant l'invention, les éléments de construction, sous forme de blocs moulés, autoporteurs, sensiblement parallélépipédiques constitues par des particules liées entre elles par un liant hydraulique, ces blocs étant destinés à être assemblés au moyen d'un mortier à base de liant hydraulique sont caractérisés en ce que ces éléments renferment des particules d'un matériau de faible densité et isolant thermique lieues entre elles par un ciment, au moins l'une des faces des éléments destinee à être à etre assemble a une face adjacente d'un élément voisin comportant un évidement destiné à être rempli d'un mortier présentant sensiblement la même composition que celle des éléments. According to the invention, the building elements, in the form of self-supporting, substantially parallelepipedal molded blocks constituted by particles linked together by a hydraulic binder, these blocks being intended to be assembled by means of a mortar based on hydraulic binder. are characterized in that these elements contain particles of a low density and heat insulating material placed between them by a cement, at least one of the faces of the elements intended to be to be assembled to an adjacent face of an element neighbor having a recess intended to be filled with a mortar having substantially the same composition as that of the elements.
Ces évidements remplis de mortier presentant la même composition que celle des éléments, permettent à ce mortier de réaliser une liaison solide entre les éléments et d'éviter tout pont thermique entre ceux-ci. These recesses filled with mortar having the same composition as that of the elements, allow this mortar to form a solid bond between the elements and to avoid any thermal bridge between them.
De préférence, ces éléments sont constitués par des granulats ligno-cellulosiques lies ensemble par du ciment, la proportion de granulats ligno-cellulosiques étant telle que la densité des éléments est inférieure à 1. Un tel matériau est commercialisé sous la marque
AGRESLITH, mais celui-ci n'a jamais eté utilisé jusqu'à maintenant pour réaliser des éléments autoporteurs pour la construction.Preferably, these elements consist of lignocellulosic aggregates linked together by cement, the proportion of lignocellulosic aggregates being such that the density of the elements is less than 1. Such a material is sold under the brand
AGRESLITH, but this has never been used until now to make self-supporting elements for construction.
La proportion de ciment contenu dans les éléments est comprise de préférence entre 200 et 400 g par litre de granulats ligno-cellulosiques. De tels éléments sont à la fois legers (densité comprise entre 0,6 et 0,7) et présentent une resistance mécanique supérieure à 50 bars, ce qui est largement suffisant dans le cas d'une maison d'habit-ation. The proportion of cement contained in the elements is preferably between 200 and 400 g per liter of lignocellulosic aggregates. Such elements are both light (density between 0.6 and 0.7) and have a mechanical resistance greater than 50 bars, which is more than sufficient in the case of a dwelling house.
Selon une version avantageuse de l'invention, la face des éléments comportant l'évidement, destinée à supporter le poids d'un élément supérieur, comprend des plots transversaux moulés d'une seule pièce avec le reste de l'élément, ces plots comportant une face plane servant d'appui pour l'élément supérieur. Ces plots permettent aux éléments inférieurs de résister au poids des éléments supérieurs. According to an advantageous version of the invention, the face of the elements comprising the recess, intended to support the weight of an upper element, comprises transverse studs molded in one piece with the rest of the element, these studs comprising a flat face serving as a support for the upper element. These studs allow the lower elements to resist the weight of the upper elements.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaitront encore dans la description ci-après. Other features and advantages of the invention will become apparent in the description below.
Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs
- la figure 1 est une vue en perspective d'un élément de construction conforme à l'invention,
- la figure 2 est une vue en coupe partielle dans un plan vertical et transversal à deux éléments assemblés l'un sur l'autre,
- la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, avant assemblage des deux éléments,
- ia figure 4 est une vue en élévation montrant, avec arrachements, plusieurs éléments assemblés,
- la figure 5 est une vue en perspective montrant, avec arrachement plusieurs éléments assembles,
- la figure 6 est une vue analogue à la figure 2, montrant une variante de réalisation.In the accompanying drawings, given by way of nonlimiting examples
FIG. 1 is a perspective view of a building element according to the invention,
FIG. 2 is a partial sectional view in a vertical and transverse plane with two elements assembled one on the other,
- Figure 3 is a view similar to Figure 2, before assembly of the two elements,
FIG. 4 is an elevation view showing, with parts broken away, several assembled elements,
FIG. 5 is a perspective view showing, with cutaway several elements assembled,
- Figure 6 is a view similar to Figure 2 showing an alternative embodiment.
Dans la réalisation représentée sur les figures annexées, les éléments de construction, sous forme de blocs 1, 2, 3, la, lb, 2a, 2b, 3a, moules, autoporteurs sensiblement parallélépipédiques sont constitués par des granulats ligno-cellulosiques liés entre eux par du ciment. In the embodiment shown in the appended figures, the construction elements, in the form of blocks 1, 2, 3, la, lb, 2a, 2b, 3a, molds, self-supporting substantially parallelepipedic, consist of lignocellulosic aggregates linked together with cement.
Comme on le voit sur les figures 1, 2, 3, l'une 5 des faces des éléments tels que 1 destinée à etre assemblée à une face 6 adjacente d'un élement voisin, tel que 2, comporte un évidement 7 destiné à être rempli d'un mortier 4 présentant sensiblement la meme composition que celle des éléments 1, 2. As can be seen in FIGS. 1, 2, 3, one of the faces of the elements such as 1 intended to be assembled to an adjacent face 6 of a neighboring element, such as 2, comprises a recess 7 intended to be filled with a mortar 4 having substantially the same composition as that of the elements 1, 2.
Les granulats ligno-cellulosiques précités sont commercialisés sous la marque AGRESLITH. Ces granulats sont réalisés à partir de déchets de bois ayant subi un traitement qui apporte au bois une stabilité dimensionnelle et une imputrescibilite. The aforementioned lignocellulosic aggregates are marketed under the brand AGRESLITH. These aggregates are made from wood waste that has undergone a treatment which gives the wood dimensional stability and imputrescibilite.
Les éléments conformes à l'invention sont réalisés en mélangeant du ciment aux granulats precites à raison de 200 à 400 kg de ciment par m3 de granulats et 180 litres d'eau. The elements in accordance with the invention are produced by mixing cement with the above aggregates at the rate of 200 to 400 kg of cement per m3 of aggregates and 180 liters of water.
Les éléments ainsi obtenus présentent une densité comprise entre 0,6 et 0,7 et une conductivité thermique de l'ordre de 0,07 à 0,16 W/m C, suivant la proportion du ciment, ce qui permet d'obtenir une excellente isolation thermique. The elements thus obtained have a density between 0.6 and 0.7 and a thermal conductivity of the order of 0.07 to 0.16 W / m C, depending on the proportion of the cement, which makes it possible to obtain a excellent thermal insulation.
Dans le cas d'une maison ne comportant qu'un rez de chaussée, on obtient avec 250 kg de ciment par m3 de granulats ligno-cellulosiques pour un mur d'épaisseur égale à 20 cm, une résistance à la compression égale à 40 bars -et une corductivité thermique égale a 0,07 W/m C. In the case of a house with only one ground floor, with 250 kg of cement per m3 of lignocellulosic aggregates for a wall with a thickness of 20 cm, a compressive strength of 40 bars is obtained -and a thermal corductivity equal to 0.07 W / m C.
En utilisant une composition renfermant 350 kg de ciment et 200 1 de sable par m3 de granulats, on obtient une résistance à la compression égale à 80 bars parfaitement adaptée à la construction d'un immeuble à plusieurs étages, le coefficient de conductivite thermique étant encore egal à 0,16, valeur qui est nettement plus favorable que celle d'un mur en parpaings classiques
Les dimensions des éléments peuvent par exemple etre les suivantes : longueur 150 cm, largeur 20 cm, hauteur 33 cm. Dans ces conditions, le poids de chaque élément n'excède pas 30 kg, de sorte que les éléments peuvent être portés très facilement par les ouvriers chargés de construire une maison. Compte tenu des grandes dimensions de ces éléments, la construction d'une maison est très rapide.By using a composition containing 350 kg of cement and 200 l of sand per m3 of aggregates, a compressive strength equal to 80 bars is obtained which is perfectly suited to the construction of a multi-storey building, the coefficient of thermal conductivity still being equal to 0.16, a value which is clearly more favorable than that of a conventional concrete block wall
The dimensions of the elements can for example be as follows: length 150 cm, width 20 cm, height 33 cm. Under these conditions, the weight of each element does not exceed 30 kg, so that the elements can be carried very easily by the workers responsible for building a house. Given the large dimensions of these elements, the construction of a house is very fast.
On voit sur les figures 1 et 5, que la face 5 des éléments tels quel comportant l'évidement 7, destinée à supporter le poids d'un élément supérieur, tel que 2, comprend des plots transversaux 8 moulés d'une seule piece avec le reste de l'élément. Ces plots comportent une face plane 8a servant d'appui pour l'élément supérieur 2
L'évidement 7 présente une surface de section sensiblement en arc de cercle, comme indiqué sur les figures 2 et 3. Les bords opposés 7a, 7b de l'évidement 7 de section sensiblement en arc de cercle sont confondus avec les bords opposés de la face correspondante 5 de l'élément en formant deux arêtes aigües. It can be seen in FIGS. 1 and 5, that the face 5 of the elements as such comprising the recess 7, intended to support the weight of an upper element, such as 2, comprises transverse studs 8 molded in one piece with the rest of the element. These studs have a flat face 8a serving as a support for the upper element 2
The recess 7 has a cross-sectional surface that is substantially in an arc, as shown in FIGS. 2 and 3. The opposite edges 7a, 7b of the recess 7 of cross-section substantially in an arc coincide with the opposite edges of the corresponding face 5 of the element by forming two sharp edges.
Dans la réalisation de la figure 6, l'évidement 7c de l'élément lb est ménagé sur une protubérance 9 bordée latéralement par deux épaulements 9a, 9b dans lesquels s'emboitent deux saillies complementaires 10a, 10b, ménagées sur la face adjacente d'un élément supérieur 2b. In the embodiment of FIG. 6, the recess 7c of the element lb is formed on a protuberance 9 bordered laterally by two shoulders 9a, 9b in which fit two complementary projections 10a, 10b, formed on the adjacent face of a top element 2b.
On voit d'autre part sur les figures 1, 2, 3, 4 que la face 6 opposee à celle présentant l'évidement 7 comporte une serie de tiges métalliques 11 dont une partie est noyée dans l'élémert 2 et une partie fait saillie sur ladite face 6 sur une distance inférieure à la profondeur de l'évidement 7 ménagé sur l'autre élement. We see on the other hand in Figures 1, 2, 3, 4 that the face 6 opposite to that having the recess 7 comprises a series of metal rods 11 of which a part is embedded in the element 2 and a protruding part on said face 6 over a distance less than the depth of the recess 7 formed on the other element.
Par ailleurs, la face 6 opposée a celle 5 comportant l'évidement 7 est plane. En position d'assemblage, celle-ci repose sur les plots 8 disposes dans-le prolongement des bords 7a, 7b de l'élément 1. Furthermore, the face 6 opposite to that 5 comprising the recess 7 is planar. In the assembly position, it rests on the pads 8 arranged in-the extension of the edges 7a, 7b of the element 1.
Par ailleurs, dans cette position, aucun jeu n'existe entre les bords 7a, 7b de l'élément 1 et la face plane 6 de l'élément 2 et tout l'espace compris entre la face 7 de l'élément 1 et la face 6 de l'élément 2 est rempli de mortier 4 de même composition que ces élements. Grace aux excellentes propriétés d'isolation thermique conférées par ce mortier 4, aucun pont thermique n'existe entre les éléments. Furthermore, in this position, there is no play between the edges 7a, 7b of the element 1 and the flat face 6 of the element 2 and all the space between the face 7 of the element 1 and the face 6 of element 2 is filled with mortar 4 of the same composition as these elements. Thanks to the excellent thermal insulation properties conferred by this mortar 4, no thermal bridge exists between the elements.
De plus, les éléments tels que 1, comportent chacun au moins un conduit 12 qui les traverse verticalement de part en part (voir figures 1 et 4) et destiné à être rempli d'un mortier 13 de même composition que celui constituant l'élément. Ces conduits 12 remplis de mortier 13 assurent ainsi une liaison rigide et verticale entre les différentes couches de mortier 4 qui assemblent horizontalement les éléments tels que 1, 2, 3 sur la figure
4. Ce conduit 12 est situé dans l'axe X-X' vertical de l'élément 2 (voir figure 4) pour être disposé au droit d'un joint vertical entre deux éléments inférieurs tels que 1, 3.In addition, the elements such as 1, each comprise at least one conduit 12 which passes vertically through them (see Figures 1 and 4) and intended to be filled with a mortar 13 of the same composition as that constituting the element . These conduits 12 filled with mortar 13 thus ensure a rigid and vertical connection between the different layers of mortar 4 which horizontally assemble the elements such as 1, 2, 3 in the figure
4. This duct 12 is located in the vertical axis XX ′ of the element 2 (see FIG. 4) so as to be arranged in line with a vertical joint between two lower elements such as 1, 3.
Comme on le voit sur la figure 1, les faces latérales verticales 14, 15, des éléments tels que 1 comportent également un évidement 16, 17 destiné à etre rempli de mortier de même composition que le matériau constituant les éléments. As can be seen in FIG. 1, the vertical lateral faces 14, 15, of elements such as 1 also include a recess 16, 17 intended to be filled with mortar of the same composition as the material constituting the elements.
Les évidements 16, 17 ont la meme configuration que celle de l'évidement 7 ménagé sur la face 5 destinée à supporter un autre élément. The recesses 16, 17 have the same configuration as that of the recess 7 formed on the face 5 intended to support another element.
Pour réaliser une construction au moyen d'éléments conformes à l'invention, on procède comme suit (voir figure 5) : on dispose les uns à coté des autres plusieurs éléments (la, 1,...)
- on introduit dans les évidements 7 ménagés sur la face superieure 5 des éléments, un volume de mortier 4 présentant la meme composition que celle des éléments légèrement supérieur au volume de chaque évidement 7,
- on remplit du meme mortier l'espace vertical compris entre les évidements 16 ménages sur les faces latérales adjacentes des éléments voisins 1, la,
- on pose d'autres éléments 2, 2a, 3a sur la face remplie de mortier des éléments inferieurs et,
- on presse sur les éléments supérieurs jusqu'à ce que leur face inférieure 6 prenne appui sur les p-lots 8 des éléments inferieurs et que les tiges métalliques 11 en saillie sur la face 6 des éléments supérieurs pénètrent dans le mortier.To carry out a construction by means of elements in accordance with the invention, the procedure is as follows (see FIG. 5): several elements are placed one beside the other (la, 1, ...)
there is introduced into the recesses 7 formed on the upper face 5 of the elements, a volume of mortar 4 having the same composition as that of the elements slightly greater than the volume of each recess 7,
- the vertical space between the recesses 16 households is filled with the same mortar on the adjacent lateral faces of the neighboring elements 1, la,
other elements 2, 2a, 3a are placed on the face filled with mortar of the lower elements and,
- Pressing on the upper elements until their lower face 6 is supported on the p-lots 8 of the lower elements and that the metal rods 11 projecting from the face 6 of the upper elements penetrate the mortar.
Avant de poser les éléments superieurs 2, 2a, 3a, on remplit de mortier identique au mortier 4, les conduits verticaux 12 et on bourre ce mortier dans ces conduits au moyen d'une barre de fer ou analogue. Before placing the upper elements 2, 2a, 3a, the mortar identical to mortar 4 is filled, the vertical conduits 12 and this mortar is stuffed into these conduits by means of an iron bar or the like.
Bien entendu, pour les angles de la construction, on utilise des éléments tels que la, 2a, et-3a de plus faible longueur, comme dans le cas d'une construction au moyen d'éléments classiques. Of course, for the angles of the construction, elements such as la, 2a, and-3a of shorter length are used, as in the case of a construction using conventional elements.
Au niveau des joints horizontaux, l'assemblage des éléments est réalisé au moyen du mortier 4 remplissant le-s évidements 7. La resistance mecanique de cet assemblage est renforcee par les tiges métalliques 11 ancrées à la fois dans les éléments supérieurs tels que 2 et dans le mortier 4. At the horizontal joints, the elements are assembled using mortar 4 filling the recesses 7. The mechanical resistance of this assembly is reinforced by the metal rods 11 anchored both in the upper elements such as 2 and in mortar 4.
Au niveau des joints verticaux, l'assemblage des éléments est réalisé au moyen du mortier qui remplit les espaces verticaux compris entre les éléments adjacents et formés par les évidements tels que 16 et 17. At the vertical joints, the elements are assembled using mortar which fills the vertical spaces between the adjacent elements and formed by the recesses such as 16 and 17.
Cet assemblage est également renforcé par le mortier 13 tassé qui remplit les conduits verticaux 12. This assembly is also reinforced by the packed mortar 13 which fills the vertical conduits 12.
On obtient ainsi une construction à la ois légère, avec une excellente isolation thermique due notamment à l'absence de ponts thermiques au niveau des joints horizontaux et verticaux et ayant une très grande résistance mécanique. This gives a lightweight construction, with excellent thermal insulation due in particular to the absence of thermal bridges at the horizontal and vertical joints and having very high mechanical strength.
Etant donné que les éléments conformes à 1 'in- vention sont legers, ils peuvent présenter une grande dimension et du fait qu'ils sont realises en un matériau bon marché, ne nécessitant aucune isolation thermique complémentaire, le cout de la construction peut être considerablement réduit par rapport aux constructions classiques. Since the elements according to the invention are light, they can have a large dimension and because they are made of a cheap material, requiring no additional thermal insulation, the cost of construction can be considerably reduced compared to conventional constructions.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à ceux-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Of course, the invention is not limited to the embodiments which have just been described and many modifications can be made to them without departing from the scope of the invention.
Ainsi, la forme des évidements 7, 16, 17 peut être differente de celle représentée sur les figures. Thus, the shape of the recesses 7, 16, 17 may be different from that shown in the figures.
Cette forme peut etre sensiblement différente d'un arc de cercle, pourvu qu'elle soit facilement démoulable. This shape can be significantly different from a circular arc, provided that it is easily demouldable.
Par ailleurs, des tiges métalliques analogues aux tiges 11 pourraient également être prévues sur la face supérieure et/ou sur les faces verticales des eléments. Furthermore, metal rods similar to rods 11 could also be provided on the upper face and / or on the vertical faces of the elements.
L'extrémité de ces tiges pourrait etre pliée pour améliorer l'ancrage dans le mortier.The end of these rods could be bent to improve anchoring in the mortar.
Dans le cas de la variante représentée sur la figure 6, des joints 18a, 18b en matière plastique ou analogue pourraient être disposes entre les saillies lova, lOb et les épaulements 9a, 9b. In the case of the variant shown in Figure 6, seals 18a, 18b of plastic or the like could be arranged between the projections lova, lOb and the shoulders 9a, 9b.
D'autre part, une tige de fer pourrait etre engagée dans les conduits verticaux 12 et dans les joints verticaux entre les éléments, de façon à consolider la construction d'un mur. On the other hand, an iron rod could be engaged in the vertical conduits 12 and in the vertical joints between the elements, so as to consolidate the construction of a wall.
Des barres de fer pourraient également être disposées dans les joints horizontaux. Iron bars could also be placed in the horizontal joints.
Bien entendu, les dimensions des éléments pourraient être supérieures ou inférieures à celles indiquées à titre d'exemple, plus haut. Of course, the dimensions of the elements could be greater or less than those indicated by way of example, above.
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