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(11) | EP 0 171 672 A2 |
| (12) | DEMANDE DE BREVET EUROPEEN |
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| (54) | Plot de construction |
| (57) II comporte deuz zones distinctes. Une première zone (1) porteuse avec des vides
de forme cylindrique d'extrémités arrondies, formée d'un béton léger présentant une
résistance à la compression comprise entre 25 et 175 kg/cm2 et une densité apparente comprise entre 900 et 1250 kg/m3. La seconde zone (2) est isolante, d'une densité apparente d'au , plus 270 kg/m3, constituée d'un liant hydraulique à base de ciment, d'une résine synthétique et
d'une charge minérale expansée. Le coefficient de transmission de chaleur k dans le
sens perpendiculaire auxdites zones du plot monolithique est égal ou inférieur à k
= 0,40 (W/mK). |
[0001] La présente invention se rapporte à un plot de construction, et plus particulièrement à un plot de construction monolithique comportant deux zones distinctes dans son épaisseur.
[0002] On connaît déjà des plots de construction, par exemple en béton, qui sont revêtus sur au moins une de leur face d'une couche isolante. Cette couche isolante peut être composée de grains en un matériau isolant tel que du liège enrobé dans un mortier de ciment, comme décrit dans le brevet FR 2.237.018, ou bien par du béton multicellulaire comme décrit dans le brevet BE 480.990. Toutefois, il n'est pas possible avec de tels plots d'obtenir un coefficient de transmission de chaleur k qui soit suffisamment bas pour satisfaire aux exigences actuelles d'isolation des bâtiments. En effet, une augmentation trop importante de la couche isolante au détriment du plot en béton conduirait à un affaiblissement de celui-ci qui ne pourrait alors plus être utilisé pour la réalisation de murs porteurs.
[0003] Le but de cette invention consiste donc à fournir un plot de construction du type précité qui obvie à l'inconvénient précité, c'est-à-dire qui puisse être utilisé comme élément porteur et qui présente un coefficient de transmission de chaleur k inférieur à celui des plots connus de l'art antérieur.
[0004] Le plot de construction selon l'invention qui vise à atteindre le but précité, est caractérisé par le fait que la première zone est porteuse, présente des vides de forme cylindrique ayant en section des extrémités arrondies et est formée d'un béton léger présentant une résistance à la compression comprise entre 25 et 175 kg/cm2 et une densité apparente comprise entre 900 et 1250 kg/m3; par le fait que la seconde zone est isolante, pleine, et d'une densité apparente d'au plus 270 kg/m3, et qu'elle est constituée d'un liant hydraulique à base de ciment, d'une résine synthétique et d'une charge minérale expansée, l'épaisseur de la zone porteuse étant plus grande que celle de la zone isolante; et par le fait que le coefficient de transmission de chaleur k dans le sens perpendiculaire auxdites zones du plot monolithique est égal ou inférieur à k = 0,40 (W/mK).
[0005] De préférence, la première zone porteuse consiste en un béton léger, éventuellement d'une résine synthétique, le béton étant lui-même composé d'un ciment normal liant un matériau léger tel que du laitier de haut-fourneau, de la pierre ponce, de la terre cuite concassée, de l'argile, glaise ou schiste expansé, de la pouzzolane, etc. Le choix de ce matériau dépend des caractéristiques recherchées pour le plot de construction: par exemple, on utilisera de préférence un laitier expansé pour obtenir un plot ayant une résistance élevée à la compression (de l'ordre de 165 kg/cm2 pour une densité apparente d'environ 1250 kg/m3), alors que la pierre ponce sera utilisée préférentiellement pour obtenir un plot ayant de meilleures caractéristiques d'isolation, mais une résistance moins élevée à la compression (de l'ordre de 40 kg/cm2 pour une densité apparente d'environ 1000 kg/m3).
[0006] Quant à la seconde zone isolante, elle est de préférence composée d'un liant hydraulique par exemple un ciment, et d'une résine synthétique, enrobant une charge minérale expansée, par exemple des billes de verre expansé ou cellulaire, de la vermiculite, des granulés de polyuréthane, du mica ou du polystyrène expansé, des copeaux de bois, etc.
[0007] Le dessin annexé illustre l'invention schématiquement et à titre d'exemples.
La figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un plot de construction selon l'invention.
La figure 2 est une vue en plan de dessous du plot selon la figure 1, et la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne III-III de la figure 2.
La figure 4 est une vue en plan de dessus d'une réalisation d'un angle intérieur avec deux plots de construction selon l'invention.
La figure 5 est une vue en plan de dessus d'un plot d'angle, et la figure 6 est une vue en plan de dessous de ce plot d'angle.
La figure 7 est un graphique représentant la transmission de chaleur (température en fonction de l'épaisseur) à travers un mur réalisé avec des plots selon l'invention.
[0008] En référence tout d'abord aux figures 1 à 3, le plot de construction illustré est du type parpaing et comporte une zone porteuse 1 réalisée en béton léger comme décrit précédemment et une zone isolante 2 également réalisée comme décrit ci-dessus. De préférence, l'épaisseur de la zone isolante 2 constitue au moins le 40 % de l'épaisseur totale du plot, tout en restant inférieure à celle de la zone porteuse 1.
[0009] La zone porteuse 1 présente des vides cylindriques borgnes par exemple de sections respectivement en forme de fentes à extrémités arrondies 3, de rectangles à angles arrondis 3', circulaires 3", etc. De préférence, ces différents vides sont disposés comme illustrés sur la figure 2, c'est-à-dire en quinconce dans l'épaisseur de la zone 1, de manière à fournir la meilleure résistance possible à la transmission de la chaleur. Le volume occupé par ces vides 3,3',3'' correspond approximativement au 25 % du volume total de la zone porteuse 1.
[0010] De plus, chacune des zones porteuses 1 et isolante 2 présente des gorges d'accouplement 4,5 permettant d'assurer un meilleur empilage des plots de construction.
[0011] Sur la figure 4 est illustrée schématiquement en plan une réalisation d'un angle "intérieur" avec deux plots A et B formés chacun d'une zone porteuse 1 et d'une zone isolante 2,2', la zone isolante 2' du plot B ne s'étendant pas, d'un côté dudit plot, jusqu'à l'extrémité de celui-ci, La liaison d'angle entre les deux plots A et B est formée par un noyau d'angle 6, qui présente une portion 6' prenant la place de la portion manquante de la zone isolante 2' du plot B.
[0012] Enfin, en référence aux figures 5 et 6, un plot d'angle "extérieur" est illustré, qui est formé d'une zone porteuse 7 de forme générale rectangulaire et d'une zone isolante 8 bordant ladite zone porteuse 7 sur deux de ses côtés adjacents. Comme dans le cas du plot simple, la zone porteuse 7 présente des vides borgnes 3,3',3'' et des gorges d'accouplement 9,9', alors que la zone isolante 8 présente également des gorges d'accouplement 10.
[0013] Les plots de construction selon l'invention, tels que décrits ci-dessus à titre d'exemples, présentent un coefficient de transmission de chaleur k inférieur à environ 0,35 W/mK (1 W/mK = 0,860 kcal / mh°C); par exemple, avec une zone porteuse réalisée à base de laitier expansé (densité = environ 1250 kg/m3), on obtient un k d'environ 0,3, alors qu'avec une zone porteuse à base de pierre ponce, le k du plot obtenu est de l'ordre de 0,25. De telles valeurs sont tout-à-fait appropriées pour permettre la construction d'un mur, en utilisant les plots selon l'invention, dont le coefficient de transmission de chaleur k est égal ou inférieur à 0,4 (y compris les crépis externe et interne, et les joints).
[0014] A titre d'exemple, on présentera ci-après les caractéristiques de transmission de chaleur d'l m2 de mur de 38,5 cm d'épaisseur totale, réalisé avec des plots selon l'invention d'une épaisseur de 35 cm, et comprenant les constituants suivants de l'extérieur vers l'intérieur ainsi que 5 joints horizontaux :
- crépi extérieur : 2 cm (À = 0,87 W/mK)
- plot selon l'invention :
. zone isolante comportant des billes de verre cellulaire : 15 cm (λ = 0,078 W/mK) voir "Calcul pondéré" plus loin. Le matériau "SILIPERL" ayant un lambda de 0,075 W/mK ne résiste pas à l'alcali, c'est pour cette raison que nous avons tenu compte dans le "Calcul pondéré" seulement du matériau "DENNERT" résistant à l'alcali selon le test EMPA Nr. 48 374/1 et présentant un lambda de 0,078 W/mK.
. zone porteuse à base de laitier expansé bouleté : 20 cm (λ = 0,30 W/mK)
― crépi intérieur : 1,5 cm (À = 0,70 W/mK).
[0015] Dans l'exemple ci-dessus, le plot lui-même présente un coefficient de transmission de chaleur k = 0,386. La composition des différentes parties du mur est la suivante :
a) Plot selon l'invention
- Zone porteuse (20 cm d'épaisseur) Laitier de haut-fourneau expansé bouleté (type
"GALEX")
Ce coefficient eau/ciment
est une donnée connue et courante, utilisée dansCle domaine du béton.
- Zone isolante (15 cm d'épaisseur) Billes de verre cellulaire résistantes
* Les résines synthétiques sont des résines acryliques, par exemple du type "UCECRYL"
(de la Société UCB), "D 510" et "B 500" (de ROEHM et HAAS) etc.
b) Joints en mortier isolant
[0016] Dans le tableau ci-dessous, le calcul pondéré selon les normes EMPA de transmission de chaleur est présenté dans le cas du mur décrit précédemment, et pour une différence de température entre la face froide externe (-10°C) et la face chaude interne (+20°C) de 30° :
Tableau du calcul de k :
La valeur obtenue pour le ktot. de
[0017] 0,393 W/m2 K pourrait encore être améliorée en utilisant des enduits isolants sur les crépis normaux ou à la place de ceux-ci.
[0018] Enfin, le graphique de la figure 7 représente pour le mur décrit à titre d'exemple la courbe de température à travers l'épaisseur de celui-ci, de l'extérieur vers l'intérieur. Dans ce graphique, la transmission intérieure 1 = 1,3°K selon la norme EMPA n'est pas indi-8 quée.
[0019] En outre, grâce au coefficient de transmission de chaleur k très bas que présentent les plots de construction selon l'invention, un mur réalisé avec ceux-ci montrera un décalage de phase supérieur à environ 14 heures. Par décalage de phase, on entend ici la durée entre le moment de la pénétration depuis l'extérieur du froid (ou de la chaleur) et l'observation de cette modification de température à l'intérieur d'une chambre; cette durée doit être si possible supérieure à 10-12 heures, de telle sorte que les effets de cette différence de phase (ou de température) ne se répercutent de l'autre côté du mur (à l'intérieur) qu'au moment où ces effets ont diminué sensiblement ou ont disparu à l'extérieur.
1. Plot de construction monolithique comportant deux zones distinctes dans son épaisseur,
caractérisé par le fait que la première zone est porteuse, présente des vides de forme
cylindrique ayant en section des extrémités arrondies--et est formée d'un béton léger
présentant une résistance à la compression comprise entre 25 et 175 kg/cm2 et une densité apparente comprise entre 900 et 1250 kg/m3; par le fait que la seconde zone est isolante, pleine, et d'une densité apparente
d'au plus 270 kg/m3, et qu'elle est constituée d'un liant hydraulique à base de ciment, d'une résine
synthétique et d'une charge minérale expansée, l'épaisseur de la zone porteuse étant
plus grande que celle de la zone isolante; et par le fait que le coefficient de transmission
de chaleur k dans le sens perpendiculaire auxdites zones du plot monolithique est
égal ou inférieur à k = 0,40 (W/mK).
2. Plot de construction selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le béton
léger formant la zone porteuse est additionné d'une résine synthétique.
3. Plot selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé par le fait que
la résine synthétique est une résine acrylique.
4. Plot selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé par le fait que
le béton léger comporte en plus d'un liant hydraulique un matériau choisi parmi un
laitier de haut-fourneau, de la pierre ponce, de la terre cuite concassée, de l'argile,
glaise ou schiste expansé et de la pouzzolane.
5. Plot selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les vides
de forme cylindrique sont allongés parallèlement aux zones du plot et disposés en
quinconce.
6. Plot selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le volume desdits vides
correspond à environ 25 % du volume de ladite zone porteuse.
7. Plot selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la zone
isolante comporte une charge minérale expansée choisie parmi des billes de verre expansé
ou cellulaire, de la vermiculite, des granulés de polyuréthane, du mica, du polystyrène
expansé et des copeaux de bois.
8. Plot selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que chacune
des zones respectivement porteuse et isolante présente une ou plusieurs gorges d'accouplement.
9. Plot selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que l'épaisseur
de la zone isolante correspond au moins au 40 % de l'épaisseur totale du plot.
10. Plot selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il présente
en plan une forme rectangulaire.
11. Plot d'angle selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait qu'il
comporte une zone porteuse de forme rectangulaire et une zone isolante en forme de
L et bordant deux faces adjacentes de ladite zone porteuse.