> Inventeur Principal : MELIANI Mehdi ;

> Co-Inventeurs : ECHAABI Jamal ; MALLIL El Hassan ; MAZIRI Aziz.

Il Description :

*Domaine de l'invention :

L'invention concerne une brique à utiliser dans le domaine de la construction, notamment dans l'isolation thermo-acoustique du bâtiment, du fait de ses propriétés thermiques, acoustiques et mécaniques intéressantes.

*Etat de la technique antérieure :

Les briques et les hourdis sont couramment utilisés en tant qu'éléments de construction des murs et des planchers des bâtiments. Leurs évolutions se sont effectuées progressivement à partir des briques pleines, notamment en pierre naturelle ou en terre, vers des briques creuses ou perforées en terre cuite en en agglomérés de béton ou de mortier, puis vers des briques composites, incluant d'autres éléments supplémentaires, pouvant être des fibres, ou des additifs minéraux, ou des alvéoles d'air occluses, ou encore des remplissages synthétiques telles que les mousses. Cette évolution permet d'optimiser davantage les propriétés de la brique, notamment mécaniques, thermiques, acoustiques, économiques à travers l'optimisation de la fabrication et du coût, et plus récemment environnementales à travers la diminution de l'impact sur l'environnement, de la phase production jusqu'à la phase recyclage.

*Exposé de l'invention :

La brique objet de cette invention comprend de la ouate de cellulose en vrac, qui est contenue dans un bloc en plastique de forme parallélépipédique mince en épaisseur, fermé et enrobé par une couche de béton de granulats sur les faces avant et arrière de la brique de manière à ne pas avoir de contact en béton entre ces deux faces, pour éviter les ponts thermiques et phoniques, défavorables à l'isolation thermique et acoustique ; le contact entre les couches d'enrobage en béton de la brique est donc assuré par les parois minces du bloc en plastique comme indiqué sur la figure 1.

La ouate de cellulose est un isolant d'origine végétale, réputé pour ses qualités isolantes thermiquement et acoustiquement, elle remplit totalement le bloc en plastique à un dosage compris entre 40 et 50 kilogrammes par mètre cube (kg/m ³ ). Le bloc en plastique est hermétiquement fermé, et il est recouvert d'une couche mince de l'ordre d'un millimètre d'épaisseur de colle résine pour améliorer l'adhérence entre le plastique et le béton d'enrobage. Le bloc est ainsi enrobé par la couche de béton de granulats, sur les deux faces avant et arrière, qui joue le rôle d'enrobage et d'enduit à ces deux faces de la brique, sans créer de ponts thermiques ou acoustiques à son intérieur.

Cette répartition géométrique de la brique composite permet d'obtenir des résistances mécaniques à la compression et à la flexion, suffisantes pour l'utilisation dans les murs semi porteurs pour une épaisseur de béton d'au moins 2 centimètres pour chacune des deux faces. Les résistances thermiques sont également très bonnes grâce aux très bonnes propriétés thermiques de la ouate de cellulose, notamment sa basse conductivité thermique, et sa capacité thermique relativement élevée pour obtenir une inertie thermique relativement élevée, qui agit sur le ralentissement des différences thermiques quotidiennes. Les performances acoustiques sont également intéressantes dues au bon coefficient d'absorption acoustique de la ouate de cellulose, et aussi due à la désolidarisation des deux couches d'enrobage en béton, permettant de créer un doublage de parois incluant la couche de ouate de cellulose absorbante contenue dans le bloc en plastique résilient ; ce système obtenu suit la loi masse-ressort- masse en acoustique, qui donne une nette amélioration de l'indice d'affaiblissement acoustique par rapport à une paroi homogène seule.

L'ensemble de ces caractéristiques font que cette brique offre des avantages à la fois thermiques, acoustiques, mécaniques et aussi économiques et dues au coût accessible de ses constituants incluant le pourcentage réduit en plastique et résine, et dû aussi au procédé de fabrication simplifié qui garantit la durabilité de la ouate de cellulose et sa protection contre l'humidité, le tassement et autres contaminants grâce au bloc en plastique, qui est en plus à adhérence améliorée avec le béton d'enrobage.

Cet élément de construction peut également être utilisé en tant que hourdis dans les systèmes de planchers, comme montré sur la figure 2. Les propriétés thermiques, acoustiques et mécaniques recherchées pour les hourdis sont les mêmes que pour le cas de la brique et le mode de fabrication est le même, sauf que le hourdis doit résister essentiellement en flexion par rapport aux briques qui résistent en compression.

*Mode de fabrication :

Cette brique est conçue avec un système de moule en bois, ou en plastique à surface lisses, qui a pour fonction de placer et fixer le bloc en plastique rempli en ouate de cellulose, à l'intérieur du moule, avec l'application de la couche colle résine en surface du bloc, puis la couche du béton de granulats est coulée puis durcie, pour enfin permettre le démoulage de la brique du moule.

La figure 3 montre le bloc en plastique, dont la longueur est égale à celle du moule, qui peut être fixé manuellement à l'intérieur du moule, tout en laissant une distance de 2 centimètres entre la paroi du bloc et la face interne du moule ; cette distance uniforme constitue l'épaisseur de l'enrobage en béton, qui est obtenue par le coulage du béton frais qui doit remplir tout l'espace dû à cette distance. Le remplissage efficace du béton s'effectue par piquage ou compactage à travers l'enfoncement répété à l'aide d'une tige métallique ou d'un outil équivalent.

Le béton d'enrobage doit contenir un dosage en ciment, de l'ordre de 400 kg/m ³ et un dosage en eau de l'ordre de 200 kg/m ³ en plus d'un dosage en sables et granulats cumulés à environ 1000 kg/m ³ , soit une densité totale du béton d'environ 2000 kg/m ³ et avec un diamètre maximal de granulats inférieur à un centimètre. L'ajout d'un adjuvant superplastifiant dans le béton à faible dosage, de quelques kg/m ³ , permet d'obtenir une maniabilité de béton facilitant sa pénétration dans tout le moule et par conséquent assurant un enrobage complet.

La colle résine recouvrant le bloc plastique est du type colle de contact qui s'applique directement sur la surface extérieure du bloc plastique, afin d'améliorer l'adhérence entre le bloc plastique et la couche du béton d'enrobage.

Concernant le bloc plastique, il est constitué en plastique de densité moyenne et d'qne épaisseur de l'ordre du millimètre, muni d'une fermeture étanche. Un exemple de ce bloc plastique est une bouteille vidée en plastique polyéthylène (PE) ou polyéthylène téréphtalate (PET).

La ouate de cellulose est issue du papier recyclé, et se trouve à l'état en vrac à texture fibreuse. Elle peut contenir des éléments additifs pour un traitement ignifuge et antifongique tels que les sels.

Le mode de fabrication de la nouvelle brique commence par le remplissage total du bloc plastique ou ouate de cellulose en vrac, à un dosage compris entre 40 à 50 kg/m ³ puis fermer le bloc. La couche de colle résine s'applique ensuite sur la surface du bloc avant de le placer et le fixer dans le moule en laissant l'épaisseur requise pour l'enrobage de chaque côté. Le coulage et le piquage du béton s'effectue par piquage jusqu'au remplissage total du moule par le béton frais. La brique obtenue peut être démoulée après une durée d'un jour nécessaire au durcissement du béton. Le démoulage peut s'effectuer rapidement par ouverture du moule ou à l'aide d'injection d'air comprimé dans un orifice prévu sur le moule.

La brique ainsi produite est utilisée pour la construction des murs semi-porteurs. L'assemblage des briques se fait similairement aux briques ordinaires, en appliquant le mortier ou l'enduit de liaison, juste sur les couches de béton enrobant la brique, sans le mettre sur le bloc plastique pour ne pas créer de ponts thermiques ou acoustiques.

Le passage de câbles et de tuyauteries dans le mur est à prendre en considération, dans ce cas, une partie du bloc plastique inclus dans la brique doit être creuse, non remplie et avec des ouvertures latérales pour permettre ce passage.

Les dimensions de ces éléments de construction sont prises en fonction des dimensions du bloc en plastique utilisé, dont la forme est quasi-parallélépipédique, et de l'épaisseur d'enrobage en béton voulue, qui est de minimum deux centimètres. Les longueurs, épaisseurs et hauteurs de la brique dépendent donc de celles du bloc.

*Exemple complémentaire :

Si on prend par exemple un bloc en plastique de capacité 4,8 litres, et ayant les dimensions : Longueur : 23 cm ; Epaisseur : 8 cm ; Hauteur : 25 cm, avec l'enrobage de 2,2 centimètres de béton de chacun des deux côtés avant et arrière : la brique obtenue aura par conséquent les dimensions suivantes : Longueur : 23 cm ; Epaisseur : 12,4 cm ; Hauteur : 25 cm ; sa masse sera d'environ 6 kg. La brique obtenue comprend ainsi un enrobage de deux centimètres des deux côtés avant et arrière du bloc, sans couvrir la base, le sommet ni les côtés latéraux du bloc.