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Patent Searching and Data


Title:
METHOD OF PRODUCING AT LEAST ONE EARTH-BASED VERTICAL WALL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/018110
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention proposes a method of producing at least one earth-based vertical wall, comprising at least a first step of preparing a substantially vertical element (12, 18) of shuttering (10) determining the thickness of the wall to be produced, a second step of preparing an earthy material (22) and successively at least a third step of filling a cavity (20) of the element (12, 18) of shuttering (10) with the material, at least a fourth step of compacting the material, a fifth step of drying the material, and a sixth step of removing the shuttering (10), characterized in that, during the second step of preparing the material (22), a mixture comprising at least loamy soil, quick lime and cement is prepared in order to obtain said material.

Inventors:
LEFFEBVRE ALAIN (FR)
Application Number:
PCT/EP2009/060147
Publication Date:
February 18, 2010
Filing Date:
August 05, 2009
Export Citation:
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Assignee:
LE CLOS LES PERDRIX (FR)
LEFFEBVRE ALAIN (FR)
International Classes:
E04B2/84
Domestic Patent References:
WO2008019463A12008-02-21
Other References:
GUETTALA A ET AL: "Durability study of stabilized earth concrete under both laboratory and climatic conditions exposure", CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, ELSEVIER, vol. 20, no. 3, 1 April 2006 (2006-04-01), pages 119 - 127, XP025079877, ISSN: 0950-0618, [retrieved on 20060401]
ÇAVDAR Ö. ET AL: "The effects of the fiber contents on the mechanic properties of the adobes", CONSTRUCTION AND BUILDING MATERIALS, ELSEVIER, vol. 22, no. 3, 1 March 2008 (2008-03-01), pages 222 - 227, XP002547864
Attorney, Agent or Firm:
KOHN, Philippe (FR)
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Claims:
REVENDICATIONS

1 . Procédé de fabrication d'au moins un mur vertical à base de terre, comportant au moins une première étape de préparation d'un élément (12, 18) de coffrage (10) sensiblement vertical déterminant l'épaisseur du mur à réaliser, une deuxième étape de préparation d'un matériau terreux (22), et successivement au moins une troisième étape de remplissage d'une cavité (20) de l'élément (12, 18) de coffrage (10) avec le matériau, au moins une quatrième étape de compactage du matériau, une cinquième étape de séchage du matériau et une sixième étape de démontage du coffrage (10), caractérisé en ce qu'au cours de la deuxième étape de préparation du matériau (22), on prépare un mélange comportant au moins de la terre de limon, de la chaux vive, et du ciment, pour obtenir ledit matériau .

2. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au cours de la deuxième étape de préparation du matériau (22), on prépare un mélange comportant au moins de la terre de limon, de la chaux vive, du ciment et des fibres.

3. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les fibres comportent des fibres synthétiques, notamment de polypropylène.

4. Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que les fibres comportent des fibres naturelles, notamment de Mn ou de coton .

5. Procédé de fabrication selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le mélange comporte une proportion volumique de sensiblement 2% à 3% de chaux vive et de 3% à 15% de ciment.

6. Procédé de fabrication selon la revendication précédente prise en combinaison avec l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le mélange comporte une proportion de fibres de sensiblement 2 à 12 Kg par m3 de mélange,

7. Procédé de fabrication selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le mélange est préparé selon un taux d'humidité de 25 à 35%, pour permettre à l'air de se substituer à l'eau du mélange lors de son évaporation, afin de conférer une capacité d'isolation thermique élevée au matériau une fois que ledit matériau est sec.

8. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une succession de séries d'étapes dont chacune comporte au moins les première, troisième et quatrième étapes, pour permettre de monter le mur par remplissages et compactages successifs du matériau (22) dans des éléments (12, 18) de coffrage (10) empilables les uns sur les autres.

9. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la terre de limon est une terre de limon argileux fin .

10. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la terre de limon est une terre de limon argileux chargée de cailloux.

1 1 . Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au cours de la deuxième étape de préparation du matériau (22), le mélange est réalisé à l'aide d'un malaxeur, notamment un malaxeur mobile permettant la réalisation du mélange sur le site même où doit être réalisé le mur.

12. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une étape supplémentaire, interposée entre les première et troisième étapes, au cours de laquelle on introduit dans l'élément (12, 18) de coffrage (10) au moins un élément de renfort de charge du mur.

13. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément de renfort de charge est constitué d'une armature en treillis soudés.

14. Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quatrième étape de compactage du matériau est réalisée au moins à l'aide d'un pilon (24) manuel ou pneumatique.

15. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que la quatrième étape de compactage du matériau est réalisée au moins à l'aide d'aiguilles vibrantes.

16. Coffrage pour la mise en œuvre d'un procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte un empilement d'éléments de coffrage (12, 18) comportant chacun au moins un élément (12) de paroi verticale intérieure (15), maintenu par au moins une structure (14) d'étai, et un élément (18) de paroi extérieure (16), délimitant entre eux une cavité (20), au moins les éléments de coffrage verticaux extérieurs (18) étant ajoutés successivement les uns sur les autres au fur et à mesure de la montée du mur.

Description:
"Procédé de fabrication d'au moins un mur vertical à base de terre"

L'invention concerne un procédé de fabrication d'au moins un mur vertical à base de terre. L'invention concerne plus particul ièrement un procédé de fabrication d'au moins un mur vertical à base de terre, comportant au moins une première étape de préparation d'un élément de coffrage sensiblement vertical déterminant l'épaisseur du mur à réal iser, une deuxième étape de préparation d'un matériau terreux, et successivement au moins une troisième étape de rempl issage d'une cavité de l'élément de coffrage avec le matériau, au moins une quatrième étape de compactage du matériau , une cinqu ième étape de séchage du matériau et une sixième étape de démontage du coffrage. La construction de murs verticaux à base de terre est connue de longue date.

Un de ces types de construction , connu sous le nom traditionnel de "pisé" consiste à util iser de la terre crue compactée dans un coffrage ou banchage. La terre est jetée dans le coffrage par faibles couches de 0, 1 0 m à 1 m , pu is compactée manuellement dans le coffrage à l'aide d'un pilon .

Ce type de construction permet d'obten ir un mur à base de terre qu i est suffisamment poreux pour permettre une respiration idéale des locaux qu'il dél im ite, mais son usage est l imité à des hauteurs réduites du fait de la faible résistance à la compression du matériau util isé. Il n'est donc pas envisageable avec ce procédé d'élever des murs de grande hauteur.

Par ailleurs, le "pisé" est de par sa porosité très sensible à l'érosion et n'offre de ce fait qu'une tenue lim itée dans le temps. L'invention remédie à cet inconvénient en proposant un nouveau procédé de construction mettant en œuvre un nouveau matériau permettant l'édification de murs de grande hauteur susceptibles de bénéficier d'une durée de vie élevée. Dans ce but, l'invention propose un procédé du type décrit précédemment, caractérisé en ce qu'au cours de la deuxième étape de préparation du matériau , on prépare un mélange comportant au moins de la terre de l imon , de la chaux vive, et du ciment, pour obten ir led it matériau .

Selon d'autres caractéristiques de l'invention :

- au cours de la deuxième étape de préparation du matériau, on prépare un mélange comportant au moins de la terre de l imon , de la chaux vive, du ciment et des fibres, - les fibres comportent des fibres synthétiques, notamment de polypropylène,

- les fibres comportent des fibres naturelles, notamment de Mn ou de coton ,

- le mélange comporte une proportion volum ique de sensiblement 2% à 3% de chaux vive et de 3% à 15% de ciment,

- le mélange comporte une proportion de fibres de sensiblement 2 à 1 2 Kg par m 3 de mélange,

- le mélange est préparé selon un taux d'hum idité de 25 à 35%, pour permettre à l'air de se substituer à l'eau du mélange lors de son évaporation , afin de conférer une capacité d'isolation therm ique élevée au matériau une fois que ledit matériau est sec,

- le procédé comporte au moins une succession de séries d'étapes dont chacune comporte au moins les première, troisième et quatrième étape, pour permettre de monter le mur par rempl issages et compactages successifs du matériau dans des éléments de coffrage empilables les uns sur les autres,

- la terre de l imon est une terre de limon arg ileux fin,

- la terre de l imon est une terre de l imon argileux chargée de cailloux, - au cours de la deuxième étape de préparation du matériau, le mélange est réal isé à l'aide d'un malaxeur, notamment un malaxeur mobile permettant la réal isation du mélange sur le site même où doit être réal isé le mur, le procédé comporte une étape supplémentaire, interposée entre les prem ière et troisième étapes, au cours de laquelle on introdu it dans l'élément de coffrage au moins un élément de renfort de charge du mur, - l'élément de renfort de charge est constitué d'une armature en treill is soudés,

- la quatrième étape de compactage du matériau est réal isée au moins à l'aide d'un pilon manuel ou pneumatique,

- la quatrième étape de compactage du matériau est réal isée au moins à l'aide d'aigu illes vibrantes.

L'invention concerne aussi un coffrage pour la mise en œuvre du procédé objet de l'invention caractérisé en ce qu'il comporte un empilement d'éléments de coffrage comportant chacun au moins un élément de paroi verticale intérieure, maintenu par au moins une structure d'étai, et un élément de paroi extérieure, dél imitant entre eux une cavité, au moins les éléments de coffrage verticaux extérieurs étant ajoutés successivement les uns sur les autres au fur et à mesure de la montée du mur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qu i su it pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 représente une troisième étape du procédé de l'invention mise en œuvre à l'aide du coffrage selon l'invention ;

- la figure 2 représente un prem ier mode de réal isation de la quatrième étape du procédé de l'invention ;

- la figure 3 représente une nouvelle troisième étape du procédé selon l'invention ; - la figure 4 représente la sixième étape du procédé selon l'invention . Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.

On a représenté sur les figures la mise en œuvre d'un procédé de fabrication d'un mur vertical à base de terre selon l'invention .

De manière connue, un tel procédé comporte au moins une première étape de préparation d'un élément de coffrage sensiblement vertical déterminant l'épaisseur du mur à réaliser, une deuxième étape de préparation d'un matériau terreux, et successivement au moins une troisième étape de remplissage de l'élément de coffrage avec le matériau, au moins une quatrième étape de compactage du matériau, une cinquième étape de séchage du matériau et une sixième étape de démontage du coffrage.

Un procédé de ce type est couramment utilisé dans la fabrication de murs en béton, ou plus traditionnellement pour la fabrication de murs en "pisé".

Or, un des inconvénients des murs en béton réside dans la difficulté de leur mise en œuvre sur des chantiers légers, le béton devant être préalablement préparé et amené sur le chantier.

Par ailleurs, une fois coulé et durci, le béton ne peut être que difficilement travaillé, ce qui le rend par exemple impropre à l'édification d'une maison particulière dans laquelle doivent être agencées un grand nombre d'ouvertures.

La construction en "pisé", c'est-à-dire en terre simplement compactée, est plus aisée à mettre en œuvre, mais le pisé n'est pas susceptible de permettre l'édification de murs de hauteur importante, et n'offre par ailleurs qu'une résistance médiocre à l'humidité.

Le procédé faisant l'objet de l'invention est donc innovant en ceci que, selon un premier mode d'exécution du procédé, au cours de la deuxième étape de préparation du matériau, on prépare un mélange comportant au moins de la terre de limon , de la chaux vive, et du ciment, pour obten ir led it matériau .

Le matériau ainsi obtenu présente les avantages du pisé traditionnel, car la base de terre de l imon qui est util isée permet une bonne respiration du matériau, qui présente aussi de ce fait des caractéristiques élevées d'isolation thermique et phon ique..

Le matériau ainsi obtenu est toutefois beaucoup plus résistant que du pisé ord inaire, car la présence de chaux vive permet d'absorber l'hum id ité du matériau et car le ciment permet de renforcer la cohésion du matériau .

Dans le mode de réal isation préféré de l'invention , le mélange comporte une proportion volumique de sensiblement 2% à 3% de chaux vive et de 3% à 1 5% de ciment.

Selon un second mode d'exécution en variante du procédé faisant l'objet de l'invention , au cours de la deuxième étape de préparation du matériau , on prépare un mélange comportant non seulement au moins de la terre de l imon, de la chaux vive, et du ciment, mais aussi des fibres.

Les fibres peuvent être de différents types. Selon une première variante de ce second mode d'exécution, les fibres comportent des fibres synthétiques, notamment de polypropylène.

Selon une seconde variante de ce second mode d'exécution , les fibres comportent des fibres naturelles, notamment de Mn ou de coton .

Quel que soit le mode d'exécution du procédé, que le mélange soit pourvu ou non de fibres, on util isera de préférence un ciment à prise normale d ispon ible dans le commerce sous la référence PORTLAN D CPJ 45. Cette composition permet d'obten ir un matériau offrant une résistance à la compression d'environ 20 à 30 M Pa, ce qu i permet, contrairement au pisé trad itionnel de réal iser des murs de plusieurs mètres de haut lors d'une seule appl ication du procédé. De préférence, la terre choisie sera une terre de limon argileux, disponible dans la quasi-totalité des zones constructibles.

Selon la consistance et la résistance que l'on voudra conférer au mur à obtenir, on choisira une terre de limon argileux fin, ou une terre de limon argileux chargée de cailloux.

L'avantage de ce matériau est de pouvoir être préparé sur le site même où doit être édifié le mur. Ainsi, au cours de la deuxième étape de préparation du matériau, le mélange est réalisé à l'aide d'un malaxeur, notamment un malaxeur mobile porté de manière connue par un engin de chantier du type tracteur (non représenté).

Dans le cas plus spécifique du second mode d'exécution du procédé, le mélange comporte de préférence une proportion de fibres de sensiblement 2 à 12 Kg par m 3 de mélange, en addition des 2% à 3% de chaux vive et de 3% à 15% de ciment précédemment cités.

Une autre caractéristique particulièrement avantageuse du procédé objet de l'invention est que, quel que soit son mode d'exécution, au cours de la deuxième étape de préparation du matériau, le mélange est préparé selon un taux d'humidité de 25 à

35%.

Cette configuration permettre à l'air ambiant, au fur et à mesure que le matériau sèche et que l'eau qu'il contient s'évapore, de se substituer à l'eau du mélange. De la sorte, l'air contenu dans le matériau confère audit matériau, une fois sec, une capacité d'isolation thermique élevée.

Par ailleurs, le procédé de fabrication comporte de préférence au moins une succession de séries d'étapes dont chacune comporte au moins les première, troisième et quatrième étape, pour permettre de monter le mur par remplissages et compactages successifs du matériau dans des éléments de coffrage empilables les uns sur les autres. A cet effet, comme l'illustrent plus particul ièrement les figures 1 et 3, sur un sol ou une dalle 1 1 , le coffrage 1 0 comporte conformément à l'invention un empilement d'éléments de coffrage comportant chacun au moins un élément 12 de paroi verticale intérieure, maintenu par au moins une structure 14 d'étai, et un élément 1 8 de paroi verticale extérieure, au moins les éléments de coffrage verticaux extérieurs 18 étant ajoutés successivement les uns sur les autres au fur et à mesure de la montée du mur, c'est-à-d ire au cours de troisièmes étapes successives. Comme l'illustre la figure 1 , il est possible de mettre en place préalablement tous les éléments 1 2 de paroi verticale intérieure, puis successivement les éléments de coffrage verticaux extérieurs 18. Ceci permet de ne mettre en place qu'une structure d'étai 14, m ise en place dès le début de l'opération . En variante (non représentée), il est possible de mettre en place successivement par paires les éléments 12 de paroi verticale intérieure et les éléments de coffrage verticaux extérieurs 1 8, mais ceci impose de mod ifier la structure d'étai 14 au fur et à mesure de l'empilement des éléments 1 2. Les éléments 1 2 de paroi verticale intérieure forment donc une paroi intérieure 15 et les éléments de coffrage verticaux extérieurs 18 forment donc une paroi intérieure 1 6.

Les parois 1 5 et 1 6 dél imitent donc entre eux une cavité 20. De préférence, le coffrage 1 0 est donc réal isé au cours d'une première étape au cours de laquelle on met en place la paroi 1 5 dans sa total ité et un élément 1 8 de coffrage vertical . Pu is on prépare le mélange au cours de la deuxième étape.

Comme l'illustre la figure 1 qu i représente une troisième étape in itiale du procédé de l'invention, le matériau 22 est alors introduit dans la cavité 20.

Pu is comme l'illustre la figure 2, au cours d'une quatrième étape du procédé, on compacte le matériau 22. Selon un prem ier mode de réal isation de cette quatrième étape, le compactage du matériau 22 est réal isé à l'aide d'un pilon 24.

Comme l'illustre la figure 2, ce pilon 24 peut être manuel , mais en variante (non représentée), ce pilon 24 pourrait être pneumatique.

Selon un second mode de réal isation de la quatrième étape du procédé (non représenté), le compactage du matériau 22 est réal isé à l'aide d'aigu illes vibrantes. Ces aiguilles sont du type de celles qui sont couramment rencontrées sur les chantiers pour réal iser la vibration du béton .

Bien entendu , il sera compris qu'en variante, (non représentée), le compactage du matériau peut être réal isée selon une combinaison de ces deux variantes, c'est-à-d ire à la fois à l'aide d'un pilon et d'aigu illes vibrantes.

Si le mur obtenu est assez haut, on passe alors à une cinqu ième étape au cours de laquelle on laisse sécher le matériau, pu is à une sixième étape au cours de laquelle on ôte le coffrage 10. Si le mur n'est pas assez haut, à l'issue de la quatrième étape de compactage, on rajoute un élément 18 vertical extérieur au cours d'une nouvelle première étape de préparation du coffrage 10.

Chaque élément 18 peut être fixé au précédent à l'aide de fixations 30.

Puis on remplit à nouveau la cavité 20 de matériau 22 selon une nouvelle troisième étape, puis on compacte à nouveau ce matériau 22 à l'aide du pilon 24.

L'opération est alors répétée jusqu'à ce que la hauteur de mur voulue soit obtenue.

A partir d'une hauteur déterminée, on peut adjoindre au coffrage 10 une passerelle 26 permettant de circuler en hauteur le long du mur et d'effectuer les quatrièmes étapes de compactage. On remarquera que le procédé pourrait comporter une étape supplémentaire, interposée entre les première et troisième étapes, au cours de laquelle on introduit dans l'élément 10 de coffrage, c'est-à-dire dans la cavité 20 au moins un élément de renfort de charge du mur (non représenté).

Cet élément de renfort de charge pourrait être constitué d'une armature en treillis soudés similaire à celles utilisées dans le coulage du béton armé.

L'invention permet donc d'ériger des murs à base de terre de hauteur élevées, par exemple des murs de trois mètres de haut et plus encore, destinés à des habitations particulières individuelles, en une seule "gâchée", c'est-à-dire en une seule application du procédé.

Les murs ainsi obtenus présentent des qualités élevées de résistance tout en permettant une certaine aération des habitations, de par leurs qualités respirantes et isolantes.

De surcroît le procédé faisant l'objet de l'invention permet d'élever de tels murs de manière extrêmement rapide, le matériau pouvant être fabriqué sur le site du chantier, ce qui permet d'abaisser considérablement les coûts de fabrication d'une habitation individuelle ou d'un ouvrage d'un autre type.