La présente invention concerne un procédé pour la réalisation de pièces de construction en béton armé, préfabriquées et susceptibles d'être transportées sur le site de construction.

La réalisation de telles pièces nécessite généralement la mise en oeuvre de coffrages lourds et onéreux, qui, pour être amortis, doivent permettre la réalisation rapide d'un grand nombre de pièces semblables. Lors de l'utilisation de tels coffrages, la face de la pièce devant rester apparen- te dans la construction, se situe au fond du coffrage. Celui- ci doit donc avoir un état de surface tel qu'il permette d'obtenir un aspect le plus parfait possible pour la face apparente de la pièce. Cette caractéristique du coffrage présente non seulement l'inconvénient d'en augmenter le coût, mais également l'inconvénient pour la pièce, de ne pouvoir lui appliquer qu'une finition à la peinture par exemple, car tout enduit ne tiendrait pas sur une surface aussi lisse.

De plus, l'encastrement de pièces du second oeuvre dans la pièce en béton est rendu difficile et onéreux car ceci doit être prévu dès le départ dans la forme du coffrage.

On connaît, par la Demande de Brevet français No 72 25686, un procédé de fabrication de dalles en béton nervurees. Ce

procédé s'applique généralement à la fabrication de telles dalles in situ, (c'est-à-dire sans nécessiter de transport ultérieur) et évite l'emploi de coffrages lourds et onéreux. Selon ce procédé, on dispose sur un panneau de base constitué par une matière rigide en feuilles, plusieurs blocs en une matière plastique mousse rigide espacés les uns des autres. On coule du béton sur ledit panneau de base au-dessus et autour des blocs de façon à former une dalle en béton nervure, les espaces compris entre les nervures en béton étant ainsi constitués par lesdits blocs. Généralement, les blocs en matière plastique sont fixés sur le panneau de base par un adhésif avant la coulée du béton et le panneau de base et les blocs sont laissés en place après le durcissement du béton. ^"

Outre le f it que ce procédé s'-applique à la fabrication de dalles en béton in situ, il serait mal adapté à la réali- . sation de pièces légères et suffisamment rigides pour être transportées par des moyens de levage sans se casser. En effet, un tel procédé ne permet pas de garantir des nervures ayant une largeur précise, car au moment de la coulée du béton, il peut se produire un déplacement ou un affaissement des blocs de mousse. Ceci n'est pas gênant pour des dalles coulées in situ qui sont généralement de grandes dimensions avec des nervures épaisses. De plus, cette déformation éven¬ tuelle des blocs de coffrage, combinée avec la matière uti¬ lisée, rendent le décoffrage délicat. C'est la raison pour laquelle les blocs de mousse sont généralement laissés en place et sont irrécupérables. Ceci est d'ailleurs confirmé par le fait qu'ils peuvent servir d'isolation phonique ou thermique.

D'autre part, on ne peut pas réaliser avec ce procédé diver¬ ses formes de nervures, inclinées ou d'épaisseur variable.

Enfin, la pose des armatures d'acier n'est pas effectuée de manière précise. Ceci est un inconvénient pour

la couche de béton faible et des nervures hautes. En effet, la rigidité d'une telle pièce ne peut être assurée que par un positionnement précis des armatures d'acier. Ceci est particulièrement critique lorsque la surface de la pièce n'est pas plane mais de forme complexe.

La présente invention remédie à ces inconvénients en propo¬ sant un procédé de réalisation de pièces en béton armé né¬ cessitant une quantité minimum de béton tout en accroissant leur rigidité. Le volume de béton étant minimum, les pièces ainsi fabriquées peuvent être de plus grande dimension et être transportées avec des moyens de levage limités. Ce transport est possible grâce à leur rigidité et celle-ci réduit en plus l'étalement des pièces mises en oeuvre.

Un but de l'invention est d'«utiliser des éléments de coffra¬ ge légers, simples à mettre en oeuvre et économiques, qui peuvent donc s'amortir sur de très petites séries, voire sur une pièce unique. Ces éléments de coffrage légers sont constitués d'un matériau facilement façonnable de façon à créer des formes complexes et peuvent être récupérés après décoffrage.

Un but de l'invention est d'assurer un positionnement correct et précis des éléments de coffrage légers, de permettre la réalisation de nervures présentant des formes complexes, et d'assurer une bonne position de l'armature d'acier noyée dans la pièce, à des fins de rigidité.

Un autre but de l'invention est d'inclure dans les éléments de coffrage, sans modifier celui-ci, un maximum d'ouvrages de second oeuvre dont la nature et la position peuvent varier pour chaque pièce.

L'invention a encore pour but de permettre d'élaborer la pièce jusqu'à sa finition, avant sa mise en place et son insertion dans la construction.

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L'invention a enfin pour but la réalisation de pièces présen¬ tant aussi bien des surfaces planes que des surfaces comple¬ xes.

La présente invention a donc pour objet un procédé pour la réalisation de pièces en béton armé comprenant les étapes suivantes :

a) on dispose sur une surface de base des éléments de coffra- ge légers espacés,

b) on dispose entre et/ou au-dessus desdits éléments de coffrage légers des éléments de renforcement,

c) on dispose du béton sur la surface de base au-dessus et autour des éléments de coffrage légers de façon à obtenir sur une face de la pièce au moins une nervure,

caractérisé par le fait que, dans l'étape a), on dispose sur la surface de base un coffrage périmétriqu , à l'inté¬ rieur duquel sont disposés les éléments de coffrage légers, et dont les dimensions et la géométrie définiront au moins en partie celles de ladite pièce,

que, dans l'étape b), on dispose, au contact des éléments de coffrage légers, des éléments d'écartement permettant de maintenir les éléments de coffrage légers en position et, on dispose les éléments de renforcement, sur des moyens de support s'appuyant au moins sur les éléments de coffrage légers,

et que le procédé comporte une étape supplémentaire d), postérieure à l'étape c), dans laquelle on effectue une finition choisie de la face non nervurée de la pièce,

ce qui permet d'obtenir après décoffrage une pièce légère et rigide, prête à être utilisée sans nécessiter de traite¬

Avantageusement, les éléments de coffrage légers et/ou le coffrage périmétrique sont constitués d'un matériau léger et facilement façonnable, notamment du carton traité, propre à permettre éventuellement la réalisation de formes complexes

Selon une variante de l'invention, les éléments d'écartement sont constitués d'un matériau léger et facilement façonnable, notamment du polystyrène expansé et peuvent être disposés entre les éléments de coffrage légers. Cependant, ils peuvent également, être fixés sur au moins une partie des éléments de renforcement.

Dans une autre variante de l'invention, ces éléments d'écar¬ tement peuvent être disposés dans la surface de base et l'on maintient alors les éléments de coffrage légers en- position sur les éléments d'écartement, notamment par clave- tage.

Selon une variante de l'invention, la surface de base est de forme quelconque et l'on peut alors, dans l'étape c), disposer le béton par projection.

Dans une autre variante de l'invention, la surface de base peut être horizontale et dans l'étape c), on peut alors disposer le béton par coulée. Dans ce cas, la surface de base peut être du sablon nivelé, ou être constituée d'au moins une plaque, notamment en acier ou en béton posée sur le sol. Avantageusement, un dispositif de chauffage permet¬ tant le chauffage du béton peut être inclus dans la surface de base.

Selon les caractéristiques géométriques que l'on désire donner à la pièce, on peut disposer, dans l'étape a), les éléments de coffrage légers de façon à former un réseau de nervures parallèles ou bien de façon à former un réseau de nervures quadrillées.

d) peut consister en un lissage de la face non nervurée de la pièce à l'aide d'un moyen de lissage, notamment une règle, s'appuyant sur le coffrage péri étrique.

Avantageusement, dans l'étape b), on peut disposer entre et/ou sur les éléments de coffrage légers des éléments auxi¬ liaires, notamment des ouvrages de second oeuvre, destinés à être encastrés dans la pièce après mise en place du béton.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention appa¬ raîtront à l'examen de la description détaillée ci-après et des dessins annexés, sur lesquels :

- la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un coffrage pour une mise en oeuvre du procédé selon 1".invention, coffrage dans lequel les éléments de' renforcement, leurs moyens de support ainsi que les éléments d ¹ écartement ne sont pas représentés,

- la figure 2 est la coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, sur laquelle ont été rajoutés des éléments de renforcement, leurs moyens de support, des éléments d'écar¬ tement ainsi qu'une couche de béton formant, après durcissa- ge, une pièce en béton armé;

- la figure 3 est une variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention concernant une mise en place d'éléments d'écartement, et

- la figure 4 est une autre variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention, concernant également une mise en place d'éléments d'écartement.

Les dessins comportant pour l ^r essentiel des éléments de caractère certain pourront non seulement servir à éclairer la description détaillée ci-après mais pourront contribuer, le cas échéant, à la définition de l'invention.

Si l'on se réfère à la figure 1, on voit que 1'on a disposé sur une surface horizontale A des éléments formant un coffra¬ ge périmétrique B. Ce coffrage périmétrique délimite la future pièce en béton et lui définit donc en partie sa géo- métrie ainsi que ses dimensions extérieures. Avantageusement, cette surface horizontale A est une forme de sablon nivelé mais pourrait être éventuellement constituée d'une ou plu¬ sieurs plaques en acier ou en béton posées sur le sol.

A 1'intérieur .du périmètre défini par ce coffrage B, on dispose les éléments de coffrage légers C en ménageant entre ces éléments des espaces N destinés à créer des nervures N dans la future pièce en béton. Si ces éléments sont acco¬ lés dans un sens et espacés dans l'autre, ils détermineront un réseau de nervures parallèles; s'ils sont espacés dans les deux sens, le réseau de nervures sera quadrillé. La disposition adoptée dépend de la rigidité souhaitée pour la pièce et de sa géométrie. Toute disposition intermédiaire entre un réseau parallèle et un réseau quadrillé peut être envisagée, comme par exemple celle représentée sur la figu¬ re 1.

Le coffrage périmétrique et les éléments de coffrage légers C sont constitués d'un matériau léger, économique et facile- ment façonnable. Ainsi, on pourra disposer le coffrage manuel¬ lement sans employer des engins de manutention d'utilisation coûteuse. Le caractère économique de ce coffrage permet d'obtenir un coût moindre et un amortissement sur de petites séries, voire sur une seule pièce. Enfin, le fait que ces éléments de coffrage B et C soient aisément façonnables permet de réaliser des coffrages de forme complexe, et des nervures N d'épaisseur et de forme variables. Les matériaux utilisés pour ces éléments de coffrage peuvent être du bois, de la tôle pliée, ou de préférence du carton traité et ren- forcé.

Si l'on se réfère maintenant plus particulièrement à la 2 o ' -

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frage légers C des éléments d'écartement D. Ces éléments d'écartement D sont posés sur la surface de base A et calent en position les éléments de coffrage légers C qui sont légè¬ rement enfoncés dans le sablon. L'épaisseur de ces éléments D peut varier et permettre ainsi la réalisation des nervures N de hauteur variable ou de forme variable selon la destina¬ tion et l'utilisation de la future pièce. Aussi ces éléments sont-ils également en un matériau léger et facilement façon¬ nable tel que du carton traité, du polystyrène expansé ou tout autre matériau spécialement formé pour donner à la nervure une forme spécifique, par exemple inclinée pour constituer une panne ou une sablière de toiture ou comporter toute réservation particulière à son utilisation dans la construction.

On dispose dans lès espaces disponibles entre les éléments de coffrage légers C, ^" entre ceux-ci et le coffrage périmétri¬ que B, et au-dessus des éléments de-coffrage légers C, des éléments de renforcement E, tels que des aciers d'armature, de façon à obtenir par la suite une pièce en béton armé. La rigidité de la pièce dépendant essentiellement de la bonne position des éléments de renforcement E (car l'épaisseur de la couche de béton est faible ainsi qu'il sera décrit ci-après) , on place ceux-ci sur des moyens de support ou écarteurs I qui s'appuient sur les éléments de coffrage légers et sur les éléments d'écartement D. Ces écarteurs I peuvent être en matière plastique et peuvent être pinces sur l'armature d'acier Ξ. Ainsi, quelle que soit la forme de la face non nervurée de la pièce, la bonne position de l'armature d'acier E est garantie.

Si l'on se réfère maintenant à la figure 3, on voit que l'on a représenté une variante concernant la mise en place d'éléments d'écartement D ^r . Ceux-ci sont alors constitués de profilés, par exemple en ϋ, disposés dans le sablon. Des clavettes P sont alors fixées sur la face horizontale du ϋ et dépassent du sablon. Les éléments de coffrage légers sont alors calés ar les clavettes saillantes de ces rofilés.

Leur bonne position est ainsi assurée et ces éléments d' car¬ tement particuliers présentent un avantage certain. En effet, après mise en place du béton et durcissage, après décoffrage des éléments en carton, les clavettes P peuvent, si nécessai¬ re, être prises dans le béton rendant les profilés solidaires de la pièce et augmentant sa rigidité, particulièrement pendant le transport. Ces profilés peuvent être en acier par exemple. Dans cette variante, des écarteurs I sont égale¬ ment disposés sur le sablon.

Si l'on se réfère maintenant à la figure 4, on voit que l'on a représenté une autre variante de mise en oeuvre du procédé selon l'invention concernant également une mise en place d'éléments d'écartement D". Ceux-ci sont, dans cette variante, fixés aux éléments de renforcement situés entre les éléments de coffrage légers. Ainsi, ils maintien¬ nent parfaitement en position les éléments de coffrage légers " C et garantissent, notamment lors de la mise en place du béton, une bonne immobilisation des éléments de coffrage légers permettant ainsi d'obtenir des nervures dont l'épais¬ seur et la forme sont conformes aux spécifications. Lors de la mise en place du béton, ces éléments d'écartement D" seront noyés dans le béton. Ces éléments D" peuvent être en plastique, ou en acier et sont simplement appliqués et non fixés sur les éléments de coffrage légers C, ce qui rend le décoffrage facile. Dans cette variante également, certains écarteurs I sont disposés sur la surface de base A.

L'homme de l'art comprendra que ces éléments d'écartement jouent un rôle essentiel dans l'invention. En effet, comme il a été décrit ci-avant, ils permettent d'obtenir des nervu¬ res de hauteur et de forme variables, d'obtenir des pièces en béton dont la rigidité est accrue, de garantir une bonne immobilisation des éléments de coffrage légers. De même, les moyens de support ou écarteurs I constituent un rôle important dans la bonne tenue mécanique de la pièce et com¬

tement .

La face non nervurée de la pièce finale étant située dans la partie supérieure du coffrage représenté sur la figure 1, on peut placer avant mise en place du béton, sur les éléments de coffrage légers C, des éléments auxiliaires destinés à être encastrés dans la future pièce lors de la mise en place de ce béton. Ces éléments auxiliaires peuvent être par exemple des canalisations H, des boites de raccor- dément, des pièces de scellement, des cadres ou précadres de menuiserie. Une autre opération effectuée sur le coffrage avant mise en place du béton consiste à placer des éléments destinés au levage de la pièce après décoffrage tels que par exemple des crochets G disposés dans des entailles du coffrage périmétrique, comme représenté sur la figure 1.

Tous les préparatifs préliminaires étant effectués, oh peut maintenant procéder à la mise en place du béton. Dans l'exem¬ ple décrit ci-avant, la mise en place du béton F sera effec- tuée par coulée. Avantageusement, un gabarit est utilisé au coulage pour contrôler le bon positionnement des pièces avant la prise du béton.

La face non nervurée de la pièce étant accessible, un avant - ge de l'invention permet de réaliser, avant décoffrage et avant mise en place de la pièce dans la construction par exemple, un état de finition choisi de cette face non nervu¬ rée. On peut réaliser un lissage mécanique ou manuel à l'aide de moyens de lissage, notamment une règle qui s'appuie sur le coffrage périmétrique B. On peut également laisser le béton brut si l'on désire l'accrochage d'un enduit ultérieur. Cet enduit ultérieur peut être exécuté sur la pièce au sol, ce qui permet une exécution plus facile et plus rapide en utilisant éventuellement des moyens mécaniques impossibles à mettre en oeuvre lorsque la pièce est en place. On peut enfin couler en surface un béton teinté ou gravillonné.

Le coffrage de la figure 1 a permis la réalisation d'une

pièce de quatre mètres de largeur sur cinq mètres de profon¬ deur ayant une épaisseur de la face supérieure non nervurée de quatre centimètres. Les éléments de coffrage légers C ont une surface supérieure carrée de un mètre de côté et sont espacés de cinq centimètres. Après mise en place des éléments d ¹ écartement et coulage du béton, on obtient donc des nervures de vingt centimètres de hauteur et de cinq centimètres de large, ce qui correspond à une épaisseur de béton uniformément réparti de trois centimètres. Le poids au mètre carré d'une telle pièce est de l'ordre de cent cinquante kilogrammes. Ainsi, une pièce de vingt mètres carré, qui constitue déjà un grand élément de construction, pèse environ trois tonnes et peut être facilement soulevée par la plus légère des grues de chantier à bout de bras. En effet, les plus légères des grues de chantier permettent de soulever une benne de béton de six cents litres. L'homme de l'art comprendra que, avec de telles épaisseurs et largeurs, de nervures, la disposition des armatures d'acier et la garantie d'obtenir des nervures d'épaisseurs voulues sont très importantes pour la rigidité.

Après prise du béton, la pièce est décoffrée et est soulevée par les crochets G pour être mis en place dans une construc¬ tion. Les éléments de coffrage légers sont enlevés et peuvent être récupérés pour une utilisation ultérieure.

Dans un mode de mise en oeuvre particulier du procédé selon l'invention, dans le cas où la surface de base utilisée est constituée de plaques d'acier ou de dalles de béton, celles-ci peuvent inclure un dispositif de chauffage pour accélérer la prise du béton.

L'invention peut comporter des variantes, notamment les suivantes :

- Lorsque l'on veut réaliser des éléments complexes à trois dimensions ou des pièces à surface courbe, on peut utiliser

tionner les éléments de coffrage sur les supports verticaux ou même de forme spéciale. Dans ce cas, la surface de base pourra être également en un matériau facilement façonnable, tel du carton traité. Le béton sera alors mis en. oeuvre par projection sur le moule ainsi obtenu.

- La mise en place du béton par projection n'est pas liée au caractère non horizontal de la surface de base. En effet, lors de la réalisation de coques de bateau par exemple, on peut disposer des éléments de coffrage légers ayant des formes cylindriques adaptées à la forme de la coque sur du sablon nivelé. On dispose alors un mince coffrage périmé¬ trique pour délimiter la coque et l'on met en place le béton également par projection.