FR2858641A1 - Light-weight, strong filling cross-members for beam flooring obtained by molding and curing mixture of particles of wood-based material and curable synthetic binder - Google Patents
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Abstract
Description
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PROCEDE DE FABRICATION D'ELEMENTS INTERCALAIRES POUR PLANCHER A POUTRELLES, ELEMENT INTERCALAIRE ET METHOD FOR MANUFACTURING INTERCALIARY ELEMENTS FOR FLOOR FLOORS, INTERCONNECTION ELEMENT AND
PLANCHER OBTENUFLOOR OBTAINED
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'éléments intercalaires pour plancher à poutrelles, un élément intercalaire obtenu par ce procédé de fabrication et un plancher intégrant cet élément intercalaire. The present invention relates to a method of manufacturing interlayers for floor beams, an intermediate element obtained by this manufacturing method and a floor incorporating this intermediate element.
La fabrication de planchers à poutrelles de tout type, et notamment de poutrelles en 10 béton précontraint, est largement répandue dans le domaine du bâtiment. Les poutrelles s'étendent parallèlement entre des poutres ou des murs porteurs selon un entraxe prédéfini. L'intervalle entre deux poutrelles est comblé par des éléments intercalaires appelés communément des entrevous ou des hourdis pour former un coffrage perdu apte à recevoir l'armature métallique et le béton coulé formant la table 15 de compression du plancher. The manufacture of joists of all types, and in particular of prestressed concrete beams, is widely used in the building industry. The beams extend parallel between beams or load-bearing walls according to a predefined spacing. The gap between two beams is filled by intermediate elements commonly called interjoists or slabs to form a lost formwork adapted to receive the metal reinforcement and poured concrete forming the compression table 15 of the floor.
Il existe à ce jour plusieurs types d'éléments intercalaires ayant des caractéristiques techniques différentes selon leur géométrie et les matériaux dans lesquels ils sont fabriqués tels que béton, céramique, polystyrène, fibres de bois agglomérées par du 20 ciment (FR-A-2 756 305), matières plastiques, etc. Par conséquent, chaque type d'élément intercalaire présente des avantages tels que par exemple légèreté, résistance mécanique, et des inconvénients tels que par exemple poids, fragilité, esthétique. To date, there are several types of spacers having different technical characteristics according to their geometry and the materials in which they are manufactured such as concrete, ceramic, polystyrene, wood fibers agglomerated with cement (FR-A-2,756 305), plastics, etc. Therefore, each type of intermediate element has advantages such as for example lightness, mechanical strength, and disadvantages such as for example weight, fragility, aesthetics.
L'élément intercalaire idéal recherché doit être léger pour être facilement 25 manutentionnable même dans des dimensions importantes, résistant mécaniquement pour supporter le poids des ouvriers pendant la réalisation du plancher puis le béton coulé du plancher proprement dit et la charge supportée par ce plancher, résistant au feu et aux intempéries, esthétique en sous face, et présenter toutes les caractéristiques techniques nécessaires à une mise en oeuvre facile et fiable du plancher. 30 Le but de l'invention est de proposer un nouvel élément intercalaire qui combine les avantages de ceux existants en réduisant leurs inconvénients pour atteindre l'objectif idéal. The ideal interlayer sought should be lightweight to be easily manageable even in large dimensions, mechanically resistant to support the weight of the workers during the production of the floor and the concrete poured from the floor itself and the load supported by this floor, resistant fire and weather, aesthetics under the face, and have all the technical features necessary for an easy and reliable implementation of the floor. The object of the invention is to propose a new intermediate element which combines the advantages of existing ones by reducing their disadvantages to achieve the ideal objective.
Ce but est atteint par un procédé de fabrication de ces éléments intercalaires, caractérisé en ce que l'on réalise un mélange de particules de matières ligneuses et d'au moins un liant synthétique durcissable et en ce que l'on procède au moulage dudit mélange. This object is achieved by a process for manufacturing these intermediate elements, characterized in that a mixture of particles of ligneous materials and at least one curable synthetic binder is produced and in that the molding of said mixture is carried out. .
On effectue le durcissement du liant par polymérisation, de préférence, à chaud par exemple à une température au moins égale à 100 C. The curing of the binder is carried out by polymerization, preferably at elevated temperature, for example at a temperature of at least 100.degree.
Simultanément, on effectue le moulage sous une pression prédéterminée par exemple 10 au moins égale à 1000 T/m2. At the same time, the molding is carried out under a predetermined pressure, for example at least equal to 1000 T / m 2.
De préférence, on utilise comme particules de matières ligneuses des copeaux de bois résineux et le liant peut comporter au moins un composant faisant partie de la famille des isocyanates. Woody particles are preferably used as softwood chips and the binder may comprise at least one component belonging to the family of isocyanates.
Ce but est également atteint par un élément intercalaire caractérisé en ce qu'il est obtenu selon le procédé de fabrication ci-dessus, cet élément intercalaire pouvant être choisi dans le groupe comprenant au moins un entrevous destiné à s'étendre transversalement entre deux poutrelles voisines et parallèles, un entrevous négatif, un 20 obturateur destiné à fermer les extrémités d'une rangée d'entrevous mis bout à bout. This object is also achieved by an intermediate element characterized in that it is obtained according to the manufacturing process above, this intermediate element can be chosen from the group comprising at least one interjoists intended to extend transversely between two adjacent beams. and parallel, a negative interjoists, a shutter for closing the ends of a row of interjoists placed end to end.
La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective d'un élément intercalaire selon l'invention, la figure 2 est une vue en perspective d'une partie de plancher constituée de deux poutrelles et d'une rangée d'éléments intercalaires de la figure 1, et - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale de la figure 2. The present invention and its advantages will appear better in the following description of an embodiment, given by way of non-limiting example, with reference to the accompanying drawings, in which - Figure 1 is a perspective view of a spacer element. According to the invention, FIG. 2 is a perspective view of a floor portion consisting of two beams and a row of dividing elements of FIG. 1, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the floor. figure 2.
L'élément intercalaire selon l'invention est obtenu selon un procédé de fabrication 35 dans lequel on mélange des fibres et/ou des copeaux de bois, par exemple de bois résineux issus de déchets de scieries, agglomérés par un liant durcissable par polymérisation à chaud. Ce liant contient par exemple un composant de la famille des isocyanates polymérisable à 100 C et entre dans le matériau dans une proportion inférieure à 10 % et par exemple comprise entre 3 et 5 %. Bien entendu d'autres types 5 de liant peuvent également convenir. De même et selon la nature du liant, d'autres méthodes peuvent convenir pour obtenir le durcissement du liant. The intermediate element according to the invention is obtained according to a manufacturing method 35 in which fibers and / or wood chips, for example softwood from sawmill waste, are mixed together with a binder that can be hardened by hot polymerization. . This binder contains for example a component of the family of isocyanates polymerizable at 100 C and enters the material in a proportion of less than 10% and for example between 3 and 5%. Of course other types of binder may also be suitable. Similarly and depending on the nature of the binder, other methods may be suitable to obtain the curing of the binder.
Ce mélange est ensuite mis en forme dans un moule sous une pression d'environ 1000 tonnes/m2 à une température d'au moins 100 C pour obtenir le durcissement du 10 liant au coeur de l'élément intercalaire. Ce matériau en tant que tel existe et est communément commercialisé sous la marque Novopan . Il est par exemple utilisé dans la fabrication de meubles, de tourets de câbles, de palettes de transport mais pas dans le bâtiment comme élément intercalaire. This mixture is then shaped into a mold at a pressure of about 1000 tons / m 2 at a temperature of at least 100 ° C to obtain curing of the binder in the core of the interlayer. This material as such exists and is commonly marketed under the trademark Novopan. It is for example used in the manufacture of furniture, cable reels, transport pallets but not in the building as an intermediate element.
Les avantages de ce matériau permettent de réaliser des éléments intercalaires de très haute qualité à l'inverse de ceux réalisés en fibres de bois agglomérées par du ciment, qui sont grossiers, lourds et cassants, comme dans la publication FR-A-2 756 305. Ce matériau étant très rigide, il permet de réaliser un élément intercalaire ayant une grande résistance mécanique pour une faible épaisseur et un poids réduit. Le rapport 20 de l'épaisseur sur la longueur de l'entrevous peut être sensiblement compris entre 1/100 et 5/100. Par exemple, son épaisseur est de l'ordre de 7 à 10 mm et sa longueur de l'ordre de 1,20 m. Pour cette longueur, son poids n'excède pas les 8 kg, ce qui est tout à fait acceptable pour la manutention. De plus, ce faible poids permet d'optimiser les performances du plancher fini. The advantages of this material make it possible to produce interlayers of very high quality unlike those made of wood fibers agglomerated with cement, which are coarse, heavy and brittle, as in the publication FR-A-2 756 305 This material being very rigid, it makes it possible to produce an intermediate element having a high mechanical strength for a small thickness and a reduced weight. The ratio of the thickness to the length of the interjoists may be substantially between 1/100 and 5/100. For example, its thickness is of the order of 7 to 10 mm and its length of the order of 1.20 m. For this length, its weight does not exceed 8 kg, which is quite acceptable for handling. In addition, this low weight optimizes the performance of the finished floor.
Ce procédé de fabrication par moulage permet de réaliser des éléments intercalaires de formes variées permettant de répondre aux différents besoins, à savoir un entrevous classique en forme de voûte, un entrevous négatif ou surbaissé adapté aux zones de plancher devant un balcon ou sur une poutre porteuse, un obturateur fermant 30 les extrémités des rangées d'entrevous. De plus, ce procédé de fabrication confère à l'élément intercalaire un aspect lisse le rendant particulièrement esthétique et lui permettant de rester visible en sous face du plancher. This method of manufacturing by molding makes it possible to produce interlayers of various shapes to meet the different needs, namely a conventional interjoists in the form of a vault, a negative interjoists or lowers adapted to the floor areas in front of a balcony or a load-bearing beam , a shutter closing the ends of the rows of interjoists. In addition, this manufacturing process gives the intermediate element a smooth appearance making it particularly aesthetic and allowing it to remain visible under the face of the floor.
Un exemple d'élément intercalaire sous la forme d'un entrevous 1 est à présent décrit 35 en référence aux figures. Il présente un pourtour sensiblement rectangulaire définissant deux bords longitudinaux 10 parallèles destinés à prendre appui sur la semelle 20 des poutrelles 2 et deux bords latéraux 11 parallèles destinés à coopérer avec les bords latéraux d'entrevous 1 adjacents ou des obturateurs 3. L'entrevous 1 est constitué d'une plaque profilée, d'épaisseur sensiblement constante dans sa longueur 5 et dans sa largeur, définissant une section sensiblement en forme de trapèze ouvert. An exemplary spacer element in the form of an interjoists 1 is now described with reference to the figures. It has a substantially rectangular periphery defining two parallel longitudinal edges 10 intended to bear on the sole 20 of the beams 2 and two parallel side edges 11 intended to cooperate with the lateral edges of adjacent interjoists 1 or shutters 3. The interjoists 1 is formed of a profiled plate, of substantially constant thickness in its length and in its width, defining a section substantially in the form of open trapezium.
Elle comporte notamment une partie médiane plane 12 d'où s'étendent deux ailes latérales 13 inclinées ouvertes formant entre elles un angle obtus. La forme donnée à l'entrevous 1 est dite de contre dépouille permettant à la fois un démoulage aisé et un empilage d'entrevous 1 identiques dans le but de réduire l'encombrement et le coût du 10 stockage et du transport de ces entrevous 1. La forme "voûtée" donnée à l'entrevous 1 permet également de réduire la quantité de béton à couler sur chantier, ce qui présente un intérêt économique direct et permet d'optimiser également les performances du plancher fini. It comprises in particular a flat median part 12 from which extend two open lateral wings 13 inclined between them an obtuse angle. The form given to interjoists 1 is said to be undercut allowing both easy demolding and stacking of identical interjoists 1 in order to reduce the size and cost of storage and transport of these interjoists 1. The "vaulted" shape given to the interjoists 1 also makes it possible to reduce the quantity of concrete to be poured on site, which is of direct economic interest and also makes it possible to optimize the performance of the finished floor.
L'entrevous 1 comporte une pluralité de rainures transversales 14 espacées régulièrement, mais pas obligatoirement, et s'étendant d'un bord longitudinal 10 à l'autre. Ces rainures 14 ont plusieurs fonctions. La première fonction consiste à rigidifier l'entrevous 1 en augmentant sa résistance mécanique à la flexion. La seconde fonction consiste à faciliter l'écoulement des eaux pluviales pour éviter 20 qu'elles n'altèrent la qualité du béton qui sera coulé sur les entrevous 1. La troisième fonction consiste à faciliter la fixation en sous-face des canalisations, gaines, faux plafonds, etc. En effet, l'épaisseur de la paroi de l'entrevous 1 en fond de rainure 14 est plus grande et offre une grande résistance à l'arrachement formant des points d'ancrage idéaux pour tout type d'organes de fixation tels que des vis, goujons, 25 agrafes, etc. Des avant-trous (non représentés) peuvent être prévus directement lors du moulage de l'entrevous 1 pour faciliter le vissage. The interjoists 1 comprises a plurality of transverse grooves 14 spaced regularly, but not necessarily, and extending from one longitudinal edge 10 to the other. These grooves 14 have several functions. The first function is to stiffen the interjoists 1 by increasing its mechanical resistance to bending. The second function is to facilitate the flow of rainwater to avoid that they affect the quality of the concrete that will be poured on the interjoists 1. The third function is to facilitate the fixing on the underside of the pipes, ducts, false ceilings, etc. Indeed, the thickness of the wall of the interjoists 1 at the bottom of groove 14 is larger and offers a high resistance to tearing forming ideal anchoring points for all types of fasteners such as screws , studs, staples, etc. Pilot holes (not shown) can be provided directly during the molding of the interjoists 1 to facilitate screwing.
L'entrevous 1 comporte sur ses bords latéraux 11 une zone de recouvrement 15a, 15b, à savoir une zone de recouvrement femelle 15a et une zone de recouvrement mâle 30 15b aptes à recevoir les zones de recouvrement 15b, 15a inverses d'entrevous 1 similaires et adjacents. Ces zones de recouvrement 15a, 15b autorisent un déplacement longitudinal relatif des entrevous 1 les uns par rapport aux autres permettant d'ajuster la longueur totale d'une rangée d'entrevous 1 mis bout à bout à la longueur des poutrelles 2, facilitant et réduisant les découpes des entrevous 1. 35 L'entrevous 1 comporte également des plots 16 en relief répartis sur sa partie médiane plane 12 et destinés à caler en hauteur l'armature métallique du plancher avant le coulage du béton. Ces plots 16 ont par exemple une forme R comme Rector , le nom du titulaire, ou peuvent avoir toute autre forme adaptée. A titre 5 d'exemple uniquement, ces plots 16 ont une épaisseur de 6 à 8 mm pour une épaisseur de béton de 4 cm. Cette épaisseur est variable en fonction du cahier des charges du plancher. The interjoists 1 comprises on its lateral edges 11 a covering zone 15a, 15b, namely a female overlap zone 15a and a male overlap zone 15b able to receive the overlapping zones 15b, 15a inverse of similar interjoists 1 and adjacent. These overlapping zones 15a, 15b allow a relative longitudinal displacement of interjoists 1 relative to each other to adjust the total length of a row of interjoists 1 placed end to end to the length of the beams 2, facilitating and reducing The interjoists 1 also comprise studs 16 in relief distributed over its flat central part 12 and designed to wedge up the metal reinforcement of the floor before pouring the concrete. These pads 16 have for example a form R as Rector, the name of the holder, or can have any other suitable form. By way of example only, these pads 16 have a thickness of 6 to 8 mm for a concrete thickness of 4 cm. This thickness is variable depending on the specifications of the floor.
La partie médiane plane 12 de l'entrevous 1 est pourvue d'une surface antidérapante 10 17, représentée partiellement sur la figure 1, pour protéger les ouvriers contre les chutes. Cette surface antidérapante 17 peut être issue de formes obtenues par moulage comme des rainures, croisillons, crans, etc. Elle peut être aussi obtenue par application d'un revêtement spécial sur l'entrevous 1 après moulage comme une peinture spécifique. Elle peut être enfin constituée d'une couche de matériaux 15 antidérapants surmoulée par l'entrevous 1 lui-même, comme par exemple une bande de caoutchouc, un lit de gravillons. The planar middle portion 12 of the interjoists 1 is provided with a slip surface 17, shown partially in FIG. 1, to protect the workers against falls. This non-slip surface 17 may be derived from shapes obtained by molding such as grooves, crosses, notches, etc. It can also be obtained by applying a special coating on the interjoists 1 after molding as a specific paint. It may finally consist of a layer of non-slip materials overmolded by the interjoists 1 itself, such as a rubber band, a bed of gravel.
L'élément intercalaire comporte également un obturateur 3 tel que représenté sur les figures 2 et 3. Cet obturateur 3 est constitué d'une plaque plane 30 d'épaisseur 20 sensiblement constante, dont la partie supérieure épouse la section de l'entrevous 1 et dont la partie inférieure est droite et s'étend au moins jusqu'à la base des poutrelles 2. The intermediate element also comprises a shutter 3 as shown in FIGS. 2 and 3. This shutter 3 consists of a flat plate 30 of substantially constant thickness 20, whose upper part matches the section of the interjoists 1 and whose lower part is straight and extends at least to the base of the beams 2.
Il comporte sur son bord supérieur un rebord 31 qui lui permet de s'accrocher au bord latéral 11 correspondant d'un entrevous 1. On peut prévoir un obturateur 3 droit et un obturateur 3 gauche, mais également un obturateur 3 réversible droit/gauche si le 25 rebord 31 est symétrique. It has on its upper edge a rim 31 which allows it to hook to the side edge 11 corresponding to a interjoists 1. It can provide a shutter 3 right and a shutter 3 left, but also a shutter 3 reversible right / left if the flange 31 is symmetrical.
L'utilisation de ce type d'éléments intercalaires est très simple. Les entrevous 1 sont amenés sur un chantier empilés les uns sur les autres par exemple sur une palette. Ils sont ensuite mis en place manuellement par les ouvriers pour combler les intervalles 30 entre les poutrelles 2 du plancher. Ils sont posés dans le même sens pour que la zone de recouvrement femelle 15a d'un entrevous 1 repose sur la zone de recouvrement mâle 15b de l'entrevous 1 précédent. On ajuste leur position longitudinale relative pour qu'ils s'étendent sensiblement sur toute la longueur des poutrelles 2. On met en place des obturateurs 3 aux deux extrémités de la rangée d'entrevous 1 pour fermer 35 l'espace restant. Quand toute la surface du plancher est recouverte par les éléments intercalaires, on met en place l'armature métallique (non représentée) qui repose sur les plots 16 garantissant son positionnement en hauteur puis on coule le béton. Les entrevous i ayant un excellent état de surface peuvent rester visibles en sous-face ou être recouverts par un faux plafond selon les besoins. Dans ce cas, la fixation des 5 plaques du faux plafond, de même que celle des canalisations, des gaines, etc., est facilitée par le vissage possible directement dans l'entrevous 1, plus spécialement en regard du fond des rainures 14. Ce mode de fixation permet notamment de supprimer les griffes accrochées aux poutrelles 2. En cas de nécessité, les entrevous i peuvent être aisément découpés à l'aide d'une scie égoïne ou d'une disqueuse. The use of this type of infill is very simple. The interjoists 1 are brought to a site stacked on each other for example on a pallet. They are then manually set up by the workers to fill the gaps between the beams 2 of the floor. They are placed in the same direction so that the female overlap zone 15a of a interjoists 1 rests on the male covering area 15b of the interjoists 1 above. Their relative longitudinal position is adjusted so that they extend substantially over the entire length of the beams 2. Shutters 3 are placed at the two ends of the row of interjoists 1 to close the remaining space. When the entire floor surface is covered by the intermediate elements, it sets up the metal frame (not shown) which rests on the studs 16 ensuring its positioning in height and then pouring the concrete. Interiors i having an excellent surface can remain visible on the underside or be covered by a false ceiling as needed. In this case, the fixing of the plates of the false ceiling, as well as that of the pipes, ducts, etc., is facilitated by the screwing possible directly in the interjoists 1, more especially opposite the bottom of the grooves 14. method of attachment allows in particular to remove the claws attached to the beams 2. If necessary, i interjoists can be easily cut with a handsaw or a grinder.
10 Il apparaît de cette description que l'invention permet d'atteindre les buts fixés. La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidentes pour un homme du métier.It is apparent from this description that the invention achieves the goals set. The present invention is not limited to the embodiment described but extends to any modification and variation obvious to a person skilled in the art.
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