L'invention concerne un procédé de construction d'un bâtiment, du type selon lequel on établit une ossature verticale sur un soubassement et fixe sur l'ossature des éléments de support d'un bardage vertical en béton et applique ce bardage sur ledit support par projection par voie humide, et une structure de mur ainsi obtenue.

Les procédés connus de ce type impliquent la réalisation, comme support du béton projeté, des armatures en treillis ou des éléments de renforcement montés dans l'espace que doit occuper le bardage. Il est évident que la réalisation de ce support constitue un travail relativement complexe et long qui retarde la réalisation du bâtiment.

La présente invention a pour but de proposer un procédé et une structure de bâtiment du type indiqué plus haut qui pallie les inconvénients susmentionnés de l'état de la technique.

Pour atteindre ce but, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on réalise les éléments de support sous forme d'éléments à surface de support sensiblement plane, fixent ces éléments sur l'ossature à l'aide d'organes de fixation rapide et projette sur la surface de support formée par les éléments de support du béton, avantageusement du microbéton susceptible d'adhérer à cette surface et ayant une déformabilité empêchant la formation de fissurations.

La structure de bâtiment obtenue selon le procédé selon 1 ' invention est caractérisé en ce que le support du bardage est formé par des éléments aux moyens de

support bi-dimensionnels, que ces éléments sont fixés sur l'ossature par des organes de fixation rapide, notamment d'accrochage, et en ce que le bardage est réalisé par projection d'un béton susceptible d'adhérer à la surface de support et ayant une déformabilité empêchant la formation de fissuration dans le bardage.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui sa suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de 1 ' invention et dans lesquels :

La figure 1 est une vue en coupe horizontale d'un mur d'un bâtiment réalisé selon un premier mode de réalisation selon l'invention.

La figure 2 est une vue à plus grande échelle d'une portion du soubassement et du mur, réalisé selon la présente invention.

La figure 3 est une vue à plus grande échelle du détail indiqué en A sur la figure 2.

La figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 2, avec arrachement, du détail indiqué en

B.

La figure 5 montre une tête de puits de la fondation de supports du soubassement d'une structure de bâtiment réalisée selon la présente invention.

La figure 6 est une vue en coupe et illustre un autre mode de réalisation d'un plancher d'un bâtiment réalisé selon la présente invention.

La figure 7 est une vue similaire à celle de la figure 1, d'un deuxième mode de réalisation de l'invention.

La figure 8 est une vue frontale du support du bardage selon la figure 7, dont seulement la nappe de fils est représentée et ceci uniquement sur une partie du mur.

Les figures 9 et 10 sont des vues en perspective, avec arrachement, et à plus grande échelle dans deux directions différentes, de la structure de mur selon la figure 7.

La figure 11 est une vue de détail à plus grande échelle de la cornière représentée en XI sur la figure 7

La figure 12 est une vue de dessus d'une solivette telle que représentée en XII sur les figures 7, 9 et 10.

La figures 13 est une vue en coupe selon la ligne XIII- XIII de la figure XII.

La figure 14 est une vue en direction de la flèche XIV de la figure XII.

Le procédé de construction d'un bâtiment, selon un premier mode de réalisation de la présente invention, implique tout d'abord la réalisation des fondations à l'aide de puits en béton 1, tels que représentés à la figure 5, qui sont descendues à environ 1 m de profondeur. Ces puits 1 sont répartis à la périphérie

du bâtiment, à des distances prédéterminées. Leur espacement d'entraxe pourrait être de 3 m. Le béton est coulé sur site et présente par exemple une résistance de 16 MPa. Le réglage de la hauteur des têtes de puits 2 est obtenu par simple découpage de tubes carton, ces tubes sont ensuite remplis de béton.

Sur cette fondation par puits descendus est réalisé un soubassement à l'aide d'un profil en acier par exemple du type IPEA de 160 mm ou 180 mm de hauteur. Ce profil qui porte la référence 3 est posé sur les têtes de puits, comme le montre la figure 2 et forme ainsi une ceinture périphérique horizontale servant de support à la superstructure et au plancher, indiqués de façon générale par les références 5 et 6.

La superstructure 5 comporte une ossature porteuse du bâtiment, qui est constituée par une série de poteaux verticaux 7, du type IPN de 80 en acier traité, qui sont vissés sur la ceinture périphérique horizontale formée par le profil 3. Ces poteaux peuvent être disposés suivant un entraxe variable de par exemple 0,6 m ; 1,2 m ; 1,80 m ; ou 2,4 m. Ces poteaux 7 reçoivent une charpente métallique constituée de fermes non représentées, elles-mêmes réalisées en cornière acier de par exemple 35 mm.

Sur l'ossature porteuse constituée par les poteaux 7 sont fixés des panneaux de polystyrène 8, par l'intermédiaire de tiges 10 vissées dans l'aile d'un profil 7 et traversant le polystyrène 7 pour faire saillie vers l'extérieur de la face extérieure 11 des panneaux 8. L'extrémité en saillie porte un écrou de fixation 11 des panneaux 8 et d'ancrage dans le béton 12. Le polystyrène est par exemple du type "UNIMAT

façade rainure" dont les dimensions correspondent à la trame déterminée par le positionnement des poteaux.

La couche établie par les panneaux en polystyrène 8 constitue le support d'un bardage extérieure 12 formant l'enveloppe du bâtiment. Ce bardage est réalisé en béton projeté, avantageusement en un microbéton dont la composition sera décrite plus loin. La projection de ce béton est effectué par voie humide à flux dense. L'épaisseur du béton projeté varie avantageusement de 5 à 8 cm. Le béton pourrait être coloré dans la masse ou recouvert d'un enduit hydraulique. Le matériel de projection est identique à celui utilisé pour la projection des enduits hydrauliques de façade. Il n'est donc pas nécessaire d'employer des moyens de projection spécifiquement conçus pour la réalisation du bardage 12. On constate que les efforts qui agissent sur le mur en béton ainsi obtenu sont répercutés à la structure porteuse en acier constitués par les poteaux 7 par l'intermédiaire des tiges en acier 10.

L'enveloppe en béton projeté 12 prend appui en bas sur une plaque galvanisée 14 qui est soudée en 15 sur le profil de soubassement 3 et ceinture le bâtiment parallèlement à ce dernier. La tenue de l'enveloppe 12 est assurée en haut par une cornière galvanisée (non représentée) soudée à la coulisse périphérique supérieure qui relie les poteaux sous les fermes.

Du côté intérieur, le mur comporte soit une couche en polystyrène 17 d'une épaisseur de par exemple 6 cm, qui est identique à celle employée pour la projection du béton, et un plâtre allégé projeté 18 d'une épaisseur avantageusement de 3 cm, soit une structure de plaques de plâtre isolantes de par exemple 13 mm avec du polystyrène de 6 cm ou un complexe isolant sandwich

formé par une couche de polystyrène de 5 cm et deux plaques de plâtre de respectivement 13 et 6 mm, la plaque de 6 mm se trouvant du côté des profils 7. Ces éléments sont vissées à la structure porteuse formée par les profils 7 par l'intermédiaire d'organes de fixation rapides, pris sur les poteaux.

Le plancher 6 du bâtiment peut être réalisé de différentes manières dont deux sont représentés aux figures.

Sur la figure 3, on réalise en béton armé dont la résistance est par exemple de 25 MPa un dallage 20 de 8 à 10 cm d'épaisseur. Des crosses horizontales en acier 21 d'un diamètre de par exemple 8 mm sont vissées à des distances de par exemple 1 m dans le profil périphérique de soubassement 3 et assurent ainsi la liaison avec le dallage en béton 20. Ce principe a pour effet de supprimer les éventuelles répercutions d'un tassement périphérique lié à une décompression du terrain lors du terrassement des puits. Le dallage 20 repose sur un matelas de polystyrène 23 de 6 cm lui- même disposé sur un remblai de pierres concassées ou sablon compacté indiqué en 24.

La figure 6 montre un autre mode de réalisation du plancher, qui est essentiellement caractérisé par l'utilisation d'un bac en acier 26 qui repose sur des goussets 29 soudés sur 1 'ame du profilé périphérique 3. Le fond du bac présente une configuration de nervures 27 et rainures 28 successives et parallèles. Un béton d'une résistance avantageusement de 25 MPa est coulé sur le bac acier. La couche de béton 30 ainsi obtenue présente avantageusement une épaisseur de 5 cm au niveau des nervures et de 11 cm au niveau des rainures. Le béton est armé par un treillis soudé maillé. Le

béton reçoit une isolation en polystyrène de 6 cm avant coulage d'une chape de finition armée de par exemple 3 cm (non représentée) .

La figure 7 montre un autre mode de réalisation d'une structure de mur vertical d'un bâtiment. Cette structure se distingue notamment de celle représentée à la figure 2 par le fait qu'elle ne comporte plus de panneaux de polystyrène fixés sur l'ossature et constituant le support du bardage extérieur formant l'enveloppe du bâtiment. Dans le cas de la figure 7, le support du bardage 12 est réalisé sous forme de panneaux d'armatures 33 constitués par des fils 34 qui se croisent comme cela est illustré sur la figure 8. Au lieu de leur croisement, les fils sont soudés l'un à 1 'autre. A cette armature est incorporée une plaque de carton 35 que les fils traversent en s 'entrelaçant comme cela est indiqué schématiquement en 38 sur une partie de plaque 35. Grâce à cette configuration, chaque panneau d'armatures 33 constitue un support sensiblement bi-dimensionnel, les fils rendant rugueuse la surface de support pour faciliter l'adhésion de l'enveloppe de bardage.

Les panneaux de support 33 sont fixés sur l'ossature à l'aide de solivettes 36 qui sont montés perpendiculairement sur les poteaux verticaux 7, de la manière représentée aux figures 9 et 10. Comme on le voit clairement sur les figures 10 et 13, chaque solivette présente un profil carré et creux dont la face arrière présente une fente longitudinale médiane 37 qui s'étend sur toute la longueur de la solivette. Pour permettre le montage aisé et rapide des solivettes 36 sur les poteaux 7 présentant un profil en forme d'un double T, les solivettes comportent à chaque extrémité, près de la face avant 39 d'appui des panneaux de

support 33, dans la face supérieure et la face inférieure, une fente 40 qui s'étend parallèlement à la face avant 39 sur une distance prédéterminée à partir de l'extrémité de la solivette. Comme le montre les figures 9 et 10, dans leur position finale horizontale, les solivettes sont verrouillées sur l'ossature par engagement serré d'une aile du profilé de poutre dans une fente 40. Pour positionner les solivettes, il suffit de les placer tout d'abord dans une position oblique entre les deux poteaux adjacents de support et ensuite, après l'engagement des ailes des poteaux dans les fentes, de les amener à pivoter jusqu'à dans leur position horizontale dans laquelle chaque extrémité frontale prend avantageusement appui contre l'âme 42 d'un poteau 7.

Pour assurer un montage rapide des panneaux de support 33 sur l'ossature complété par les solivettes, celles- ci portent des éléments de suspension ou d'accrochage 43 qui sont prévus à des distances régulières sur la longueur des olivettes. Ces éléments de crochet 43 peuvent être réalisés de toute manière appropriée. Il est avantageux de les réaliser par découpe de languettes et repliage de celles-ci hors de la face avant 39 à la manière illustrée à la figure 13. Etant donné la configuration des panneaux 33 à partir de fils qui se croisent, l'accrochage des panneaux sur les solivettes est très simple. En se reportant aux figures 7 et 8, on constate que le mur comprend en haut une cornière 45 qui est vissée sur l'ossature en 46 et porte des éléments en forme de crochets de suspension des panneaux d'armature 33. En bas du mur, les panneaux de support inférieurs s 'engagent par leurs bords inférieurs dans une rainure de guidage 47 pratiquée dans la ceinture du bâtiment, qui constitue la base du mur en question.

C'est sur la surface verticale des panneaux de support 33 que du microbéton qui sera décrit plus en détail ci- après, sera projeté pour former le bardage 12. Pour compléter la structure du mur, il est encore à noter que du côté intérieur de la structure de mur, une couche d'isolation en laine de verre est fixée sur 1 'ossature.

Selon une variante préférée, le microbéton servant à réaliser le bardage est un microbéton en poudre et prêt à mouiller, à base de liant hydraulique silicique, qui comprend comme composants principaux (en % en poids sec de la composition avant gâchage à l'eau) :

au moins un liant hydraulique silicique, de préférence à raison de 10 à 25% inclus ;

- au moins un composé pour compenser le retrait initial du microbéton après son application ;

des fillers calcaires en quantité au plus égale à 20% et au moins suffisante pour compléter le taux d'éléments fins (liants hydrauliques compris) à 30% minimum ;

- des composants principaux divers, dont la présence permet d'obtenir les caractéristiques rhéologiques recherchées, en particulier une bonne adhérence sur le support ainsi que la cohésion entre les composants granulaires, et peut influencer la vitesse d'hydratation des liants hydrauliques et le niveau d'imperméabilisation recherché, parmi lesquels on trouve :

* un ou plusieurs produits lamellaires minéraux qui jouent le rôle de régulateurs de thixotropie des pâtes de microbéton, à doser en quantité totale inférieure ou égale à 5% mais supérieure ou égale à 0,5% (% rapporté au poids total de microbéton sec avant gâchage) ;

* un ou plusieurs composants organiques synthétiques ou naturels, solubles ou gonflants à l'eau en milieu fortement alcalin, jouant un rôle complémentaire de régulateur de thixotropie et ayant une fonction de colle facilitant l'adhérence initiale sur les supports ainsi que la cohésion de la partie granulaire des pâtes de microbéton ;

- en quantité complémentaire à 100%, des granulats siliceux, calcaires, silico-calcaires ou des mélanges de ces divers types de granulats dont la granulométrie peut atteindre 5 mm et de préférence n'excède pas 4 mm.

De préférence, la quantité de granulats est au moins égale à 55% en poids sec de la composition du microbéton avant gâchage car en deçà de cette valeur, il est pratiquement impossible d'atteindre les caractéristiques mécaniques recherchées sans faire alors appel à des proportions élevées de composés onéreux comme par exemple des résines synthétiques ou des dosages importants en ciment.

A titre d'exemple de produits lamellaires minéraux susceptibles de convenir à la préparation du microbéton de l'invention, on peut citer les fillers issus de roches micacées, la vermiculite expansée ou non, le

talc... ou des mélanges de ces produits en proportions variables .

A titre d'exemple de composants organiques synthétiques ou naturels, solubles ou gonflants à l'eau en milieu alcalin susceptibles de convenir à la préparation du microbéton de l'invention, on peut citer : les éthers cellulosiques, les alcools polyvinyliques, les résines synthétiques redispersables à l'eau, les gélatines... ou les mélanges de quelques uns d'entre eux en proportions variables. On préfère utiliser un éther cellulosique et/ou une gélatine dans des proportions ne dépassant pas 0,2% (inclus) au total car ils conduisent aux caractéristiques rhéologiques les plus intéressantes et procurent une meilleure adhérence sur le support .

Avantageusement, le composé pour compenser le retrait initial du mortier après son application est de la chaux vive issue de la calcination de carbonates de calcium ou de carbonates mixtes de calcium et magnésium, et préfèrentiellement encore, de la chaux vive issue de la calcination de ces derniers en quantité correspondant au plus à 10% (inclus) d'oxyde de magnésium dans la composition totale du produit.

Bien entendu, le mortier de l'invention peut renfermer en plus des composants principaux précités d'autres composants, ci-après désignés "composants accessoires", tels que :

- éventuellement, des substances imperméabilisantes, de préférence des sels solides solubles à l'eau des acides gras saturés ou non comme, par ^' exemple, 1 ' oléate de sodium ou le stéarate de potassium, ou

leur mélange, en quantité allant de 0 à 0,2% (inclus) .

- éventuellement, un catalyseur d'hydratation des liants hydrauliques siliciques tels que le chlorure de calcium et/ou le chlorure de sodium. Les quantités de catalyseurs ajoutées doivent correspondre au plus à 0,30% (inclus) d'ion chlorure dans le cas de l'invention où le support du bardage ne comporte pas d'éléments d'armature incorporés.

- éventuellement, d'autres ajouts courants tels que des réducteurs d'eau pour compléter l'action du catalyseur d'hydratation ou des fibres courtes (de longueur de préférence inférieures à 12 mm) , de préférence synthétiques, destinées à améliorer la tenue intrinsèque des produits mis en place ou des pigments, de préférence des pigments minéraux, pour assurer la coloration voulue.

Grâce à la composition du microbéton selon l'invention qui vient d'être décrite, celui-ci possède une grande déformabilité qui réduit considérablement le risque de fissuration des murs réalisés selon l'invention. En effet, cette grande déformabilité constitue un élément essentiel de l'invention parce qu'elle permet d'éviter l'incorporation dans l'épaisseur du bardage d'armatures jusqu'à présent prévues pour assurer la cohésion du bardage, même en cas de fissuration.

Le microbéton selon 1 ' invention présente un rapport de la résistance en traction-flexion sur la résistance en compression (i.e. R _τ /R( ^* -*) qui est effectivement plus élevée que le rapport de béton classique. Ce rapport est de l'ordre de 1/3 à 1/4 dans -le cas du microbéton

selon l'invention contre 1/5 à 1/8 pour un béton classique) .

Un autre indicateur de la grande déformabilité du microbéton réside dans les valeurs d'allongement à rupture qu'il peut atteindre (jusqu'à 300 microns par mètre contre des valeurs généralement inférieures à 200 microns par mètre pour un béton classique.

Une autre caractéristique importante du microbéton selon 1 ' invention réside dans le raccourcissement important des temps nécessaires pour la réalisation d'un mur. Dans le cas de l'invention, le délai total pourrait être de 20 jours tandis qu'un délai normal pour les techniques utilisées jusqu'à présent est de l'ordre de 42 jours.

Le tableau 1 qui suit donne à titre d'exemple deux modes de composition de microbéton indiqués en I et II, le microbéton selon 1 comportant 3 variantes a, b, c. Le tableau 2 indique les caractéristiques des microbétons du tableau 1

Le microbéton dont la composition vient d'être décrite, est projeté mécaniquement par voie humide, en deux ou plusieurs passes sucessives, généralement d'épaisseur allant environ de 1 à 4 cm, en observant un temps d'attente entre 2 passes permettant un raffermissement suffisant du microbéton pour qu'il supporte la passe suivante sans glissement ni chute. En fonction des caractéristiques mécaniques souhaitées, dans la plupart des cas l'épaisseur ne sera pas inférieure à 4 cm.

Bien entendu de multiples modifications peuvent être apportées à l'invention, notamment en ce qui concerne la réalisation du support du bardage et des moyens de

fixation rapide des panneaux de support sur l'ossature, à condition que ces modifications ne soient pas préjudiciables à la réalisation rapide du mur selon 1' invention.

Tableau 1 Exemple de compositions de microbéton

* La granulometrie indiquée n'exclue pas les limites granolumetriques supérieures au-dessus de 4 mm.

Tableau 2

Caractéristiques des microbétons du Tableau 1

* Les valeurs pour les bétons de construction sont de l'ordre de 5-8.