FR2860788A1 - Concrete with the addition of mineral charges to confer improved thermal and sound insulation properties for construction works - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne différents mélanges de béton et de fibreThe present invention relates to different mixtures of concrete and fiber
végétale, (sciure de bois imputrescible, essences azobé, badi, ou sciure de bois traité, fibre de bois, les essences employées, sont l'épicéa, le pin et le peuplier. La fibre est définie par sa section exprimée en centième de millimètre, qui varie de 12*100 à 30X400. La fibre de liège avec vegetable, (rot-proof sawdust, azobé, badi, or treated sawdust, wood fiber, the species used are spruce, pine and poplar.The fiber is defined by its section expressed in hundredths of a millimeter , which varies from 12 * 100 to 30x400. The cork fiber with
une section exprimée en centième de millimètre, qui varie de 12*100 à 30*400). Le béton avec des billes de laine de verre, de laine de roche, de 2 à 5 mm de diamètre. Du béton avec des billes de polystyrène de 2 à 5 mm de diamètre. a section expressed in hundredths of a millimeter, which varies from 12 * 100 to 30 * 400). Concrete with glass wool balls, rock wool, 2 to 5 mm in diameter. Concrete with polystyrene beads 2 to 5 mm in diameter.
Pour un volume de 1m3 de béton. I 0 For a volume of 1m3 of concrete. I 0
la serie Bêco: 6 types de mélange qui recevrons une certaine quantité d'eau. Bêco series: 6 types of mix that will receive a certain amount of water.
A- au moins 2 élèments, le béton et de la fibre végétale, (sciure de bois, fibre de bois, fibre de liège), soit: le béton très gras, le béton gras ou le béton ordinaire, 20 à 30 kg de fibre végétale par m3. A- at least 2 elements, concrete and vegetable fiber, (sawdust, wood fiber, cork fiber), that is: very greasy concrete, greasy concrete or ordinary concrete, 20 to 30 kg of fiber vegetable per m3.
B- au moins 2 élèments, le béton et des billes d'un isolant classique, (polystyrène, laine de verre, laine de roche.), soit: le béton trés gras, le béton gras ou le béton ordinaire, 20 à 30 kg de billes d'isolant classique par m3. B- at least 2 elements, concrete and balls of a conventional insulation, (polystyrene, glass wool, rock wool.), Or: very high-grout concrete, greasy concrete or ordinary concrete, 20 to 30 kg of conventional insulation beads per m3.
C- ( Bêco- force X) au moins 3 élèments, le béton, la fibre végétale, (sciure de bois, fibre de bois, fibre de liège), et la fibre métallique, (type fibraflex de Saint-Gobain-Seva), soit: le béton très gras, le béton gras ou le béton ordinaire, 20 à 30 kg de fibre végétale par m3, 20 à à 35 kg de fibre métallique par m3. C- (Bcco-force X) at least 3 elements, concrete, vegetable fiber, (sawdust, wood fiber, cork fiber), and metal fiber (type fibraflex Saint-Gobain-Seva), either: very greasy concrete, greasy concrete or ordinary concrete, 20 to 30 kg of vegetable fiber per m3, 20 to 35 kg of metallic fiber per m3.
D- (Bêco- force Y) au moins 3 élèments, le béton, des billes d'un isolant classique, (polystyrène, laine de verre, laine de roche), et dès fibres métalliques (type fibraflex e Saint-Gobain-Seva) soit: le béton très gras, le béton gras ou le béton ordinaire, 20 à 30 kg de billes par m3 d'isolant classique, et 20 à 35 kg de fibre métallique par m3. D- (Bcco-force Y) at least 3 elements, concrete, balls of a conventional insulator, (polystyrene, glass wool, rockwool), and of metal fibers (type fibraflex e Saint-Gobain-Seva) either: very greasy concrete, greasy concrete or ordinary concrete, 20 to 30 kg of logs per m3 of conventional insulation, and 20 to 35 kg of metallic fiber per m3.
E- au moins 3 éléments, le béton, une fibre végétale, (sciure de bois, fibre de bois, fibre de liège), et une armature métallique classique, soit: le béton très gras, le béton gras, le béton ordinaire, 20 à 30kg de fibre végétal par m3, et une armature métallique classique. E- at least 3 elements, concrete, vegetable fiber (sawdust, wood fiber, cork fiber), and a conventional metal reinforcement, namely: very greasy concrete, greasy concrete, ordinary concrete, 20 to 30kg of vegetable fiber per m3, and a conventional metal frame.
F- au moins 3 élèments, le béton, des billes d'un isolant classique, (polystyrène, laine de verre, laine de roche) et une armature métallique classique, soit: le béton très gras, le béton gras ou du béton ordinaire, 20 à 30 kg de billes par m3 d'un isolant classique, et une armature métallique classique. F- at least 3 elements, concrete, beads of a conventional insulation (polystyrene, glass wool, rockwool) and a conventional metal reinforcement, namely: very greasy concrete, greasy concrete or ordinary concrete, 20 to 30 kg of beads per m3 of conventional insulation, and a conventional metal reinforcement.
Nature du béton ciment en kg gravier en dm3 sable en dm3 Béton très gras 500 600 600 Béton gras 350 850 425 Béton ordinaire 200 à 300 900 à 1000 300 à 475 Le dossage des différents mélanges pourront être modifié pour de meilleur résultat. Les essais en laboratoire pour caractérisation "d'un béton " série Bêco seront les suivants: 1- Fabrication éprouvettes. Nature of cement concrete in kg gravel in dm3 sand in dm3 Very greasy concrete 500 600 600 Greasy concrete 350 850 425 Ordinary concrete 200 to 300 900 to 1000 300 to 475 The different mixtures can be modified for best results. The laboratory tests for "concrete" characterization Bêco series will be as follows: 1- Manufacture test tubes.
2 -Résistance mécanique: résistance en compression à 7j et 28j. 2 -Mechanical resistance: compressive strength at 7d and 28d.
3 -Résistance mécanique: résistance en traction - flexion à 7j et 28j. 3 -Mechanical resistance: tensile strength - flexion at 7d and 28d.
4 -Altération en masse_: gel dans l'air, dégel dans l'eau. 4 -Altération en masse_: gel in the air, thawing in water.
-Altérations de surface: carbonation accéléré. -Alterations of surface: accelerated carbonation.
6 -Altérations de surface: résistance aux sels de déverglacage 7 -Altérations de surface: résistance aux pluies acides avec cycles de gel-dégel. 6 - Surface alterations: resistance to deglazing salts 7 - Surface alterations: resistance to acid rain with freeze-thaw cycles.
8 -Conductivité thermique du matériau. 8 - Thermal conductivity of the material.
9 -Essai acoustique (écran).9 -Acoustic test (screen).
10-Comportement au feu (essai d'écaillage). 10-Fire behavior (chipping test).
Rapport d'essais.Test report.
Le rapport d'essais en laboratoire nous permettra de meilleures observation pour: les recherches pour les parpaings, cloisons, précontraint, Bêco prêt à couler, Bêco non armé, Bêco armé, Bêco Force. The laboratory test report will allow us to better observe for: searches for breeze blocks, partitions, prestressed, Bêco ready to pour, Bêco unarmed, Bêco armed, Bêco Force.
- une études pour Ies liants et colles. - studies for binders and glues.
- une formulation spécifique de la série Bêco et sa mise en oeuvre. - a specific formulation of the Bêco series and its implementation.
- une étude chimique et microscopique afin d'augmenter ses qualités. - a chemical and microscopic study to increase its qualities.
- son esthétique.- its aesthetic.
- une étude pour les adjuvants pour la Seri Bêco. - a study for adjuvants for Seri Bêco.
- une étude pour l'adaptation du process de fabrication. - a study for the adaptation of the manufacturing process.
une analyse de rentabilité.a business case.
Le but est d'augmenter les caractéristiques de l'isolation thermique et phonique, et la résistance au feu du béton, et peu être mécanique. Nous devrons trouver les solutions les plus intéressantes, innovantes, économiques et rentables pour construire. Je compte signaler que les laines minérales de verre ou de roche, sont des isolants thermiques, phoniques et résistants au feu. Le polystyrène est inflammable et toxique, une étude specifique portera sur son mélange avec du béton La serie Bêco devra respecter les nouvelles norme de pécifications imposées à tous les types de BCN ou BCS afin de garantir une bonne durabilité dictées par les classes d'environnement: 1 - Sec 2a - Humide sans gel ou gel faible 2b l Humide gel modéré 2b2 - Humide gel sévère 3-Gel+sel 4al - Marin immergé 4a2 - Marin marnage (sans gel ou gel faible) 4b - Marin + gel modéré ou sévère 5a - Chimique faible 5b - Chimique moyen 5c - Chimique fort PROPRIÉTÉS ET CARACTERISTIQUES TECHNIQUES DU BÉTON SÉRIE BÊCO - la charge d'écrasement: est de 400 kN pour un parpaing d'épaisseur 20 * 20 cm, de béton ordinaire avec une isolation de polystyrène de 10cm, plus 2cm de plâtre (document siporex, le partenaire pour construire AF AQ iso 9002). The goal is to increase the characteristics of the thermal and sound insulation, and the fire resistance of concrete, and can be mechanical. We will have to find the most interesting, innovative, economical and profitable solutions to build. I intend to point out that the mineral wools of glass or rock, are thermal insulators, phonic and fire resistant. Polystyrene is flammable and toxic, a specific study will be carried out on its mixture with concrete The Bêco series will have to respect the new standard of specifications imposed on all the types of BCN or BCS in order to guarantee a good durability dictated by the classes of environment: 1 - Dry 2a - Moist without gel or weak gel 2b l Moist moderate gel 2b2 - Moist and severe gel 3-Gel + salt 4al - Submerged marin 4a2 - Marin tidal (without gel or weak gel) 4b - Marin + moderate or severe gel 5a - Low chemical 5b - Medium chemical 5c - Strong chemical PROPERTIES AND TECHNICAL CHARACTERISTICS OF CONCRETE BÊCO SERIES - the crushing load: is 400 kN for a concrete block 20 * 20 cm thick, ordinary concrete with polystyrene insulation 10cm, plus 2cm of plaster (siporex document, the partner to build AF AQ iso 9002).
Le béton Série Bêco aura une charge décrassement supérieur ou égal à 400 kN pour un bloc d'épaisseur 20 *20 cm, grâce à son isolation intégrée. Bêco Series concrete will have an unclogging load greater than or equal to 400 kN for a block thickness of 20 * 20 cm, thanks to its integrated insulation.
- l'isolation themique: les différentes particules, sciure de bois, fibres de bois, de liège, billes de laine de verre, de laine de roche, bille de polystyrène, enfermé dans du béton, confère à la série Bêco son haut pouvoir isolant. Ce haut pouvoir isolant rend superflue toute isolation complémentaire rapportée. Le mur joue, ainsi à lui seul, le rôle d'isolant thermique et d'élément porteur. Le béton série Bêco permet de limiter l'épaisseur des mur et de gagner donc des mètres carrés de surface habitable. L'homogénéité du béton série Bêco, isolant dans la masse, garantit une parfaite tenue de l'isolation thermique dans le temps. Cette dernière ne peut ainsi subir aucune dégradation due au vieillissement. En outre, en isolation répartie ( l'isolation thermique intégrée à la maçonnerie sans doublages rapportés, est appelée système d'isolation répartie). l'altération du pouvoir isolant des parois (passages de gaines et/ ou de canalisations) s'avère faible comparativement à d'autres systèmes d'isolation classiques. Le principe élimine également tous les risques d'infiltrations parasites d'air extérieur entre les murs porteurs et le doublage. La conductivité thermique utile varie de 0,11 à 0,21 41. K). - the thermal insulation: the different particles, sawdust, wood fibers, cork, glass wool balls, rockwool, polystyrene ball, enclosed in concrete, gives the Bêco series its high insulating power . This high insulating power makes superfluous any additional insulation reported. The wall plays, thus alone, the role of thermal insulation and carrier element. Concrete Bêco series can limit the thickness of the wall and thus gain square meters of living space. The homogeneity of Bêco series concrete, which is insulating in the mass, guarantees a perfect thermal insulation performance over time. The latter can not suffer any degradation due to aging. In addition, in distributed insulation (the thermal insulation integrated in the masonry without reported doublings, is called distributed insulation system). the alteration of the insulating power of the walls (ducts and / or ducts) is weak compared to other conventional insulation systems. The principle also eliminates all risks of parasitic infiltration of outside air between the load-bearing walls and the doubling. The useful thermal conductivity varies from 0.11 to 0.21 41. K).
Cette technique d'isolation, sans doublages thermiques rapportés, fait bénéficier la construction des avantages physiques d'un mur massif. L'inertie thermique est un confort et une économie, les parois constituent ainsi de véritables réservoirs d'énergie. - Confort d'été : une climatisation naturelle assurant une fraîcheur intérieure. Il se crée dans l'habitat un climat sain et agréable. Le confort d'été se traduit par une ambiance plus fraîche durant la journée et plus douce la nuit. This insulation technique, without added thermal lining, gives the building the physical advantages of a solid wall. The thermal inertia is a comfort and an economy, the walls thus constitute real reservoirs of energy. - Summer comfort: a natural air conditioning ensuring an interior coolness. It creates in the habitat a healthy and pleasant climate. Summer comfort translates into a cooler atmosphere during the day and a softer night.
- Confort d'hiver: c'est en hiver ou en demi-saison que l'on appréciera les avantages de l'inertie thermique. Elle contribue ainsi à rendre une ambiance plus chaleureuse et plus homogène. - Winter comfort: it is in winter or in half-season that we will appreciate the advantages of the thermal inertia. It thus contributes to a warmer and more homogeneous atmosphere.
- Economies d'énergie: les apports calorifiques solaires, stockés dans les parois en journée, sont en partie retransmis en soirée vers l'intérieur, et vont permettre de réduire les besoins énergétiques de chauffage. En freinant les déperditions de chaleur en hiver, comme en demi - saison, l'inertie thermique permet de réaliser d'importantes économies d'énergie. - Energy savings: solar heat gains, stored in the walls during the day, are partly retransmitted in the evening to the interior, and will reduce the energy requirements for heating. By curbing heat losses in winter, as in the mid - season, thermal inertia allows significant energy savings.
Pour un mur de béton série Bêco, de 20 çm d'épaisseur, l'inertie permet d'absorber l'augmentation de la température extérieure durant le jour, et de restituer l'énergie accumulée pendant la nuit avec un retard de I0 h environ. For a Bêco series concrete wall, 20 d'm thick, the inertia makes it possible to absorb the increase in the outside temperature during the day, and to restore the energy accumulated during the night with a delay of around 10 hours. .
L'isolation thermique du béton série Bêco d'un mur de 20 cm d'épaisseur, correspondrait à un mur de parpaings de 20 cm d'épaisseur, plus une épaisseur d'isolation par l'intérieur de polystyrène de 9 cm et lem de plâtre, ou un mur de bloc de 20cm d'épaisseur de thermopierre 11 (Siporex) . The Bêco series concrete thermal insulation of a wall 20 cm thick, would correspond to a wall of 20 cm thick concrete blocks, plus an insulation thickness of 9 cm polystyrene inside and lem de plaster, or a block wall of 20cm thick of 11 thermopierre (Siporex).
- régulation hygrométrique: l'absence de doublage ou de pare-vapeur permet au mur de béton serie Béco de respirer. II constitue un véritable régulateur hygrométrique: il adoucit l'air sec par diffusion de vapeur ou absorbe l'humidité excessive. Il crée ainsi un climat sain et agréable dans la maison. Sa perméabilité à la vapeur d'eau est à mesurer en laboratoire. - hygrometric regulation: the absence of doubling or vapor barrier allows the concrete wall Béco series to breathe. It is a true hygrometric regulator: it softens dry air by vapor diffusion or absorbs excessive moisture. It creates a healthy and pleasant climate in the house. Its permeability to water vapor is to be measured in the laboratory.
- élimination des ponts thermiques: le long de chaque jonction entre deux parois, des déperditions thermiques linéiques apparaissent. Ce sont les ponts thermiques. Grâce à la continuité de l'isolation répartie, les ponts thermiques sont très faible. Cet avantage limite le gaspillage d'énergie et évite la constitution de surfaces intérieures froides, responsable de la formation de zones de condensation. Nous avons comme exemple, la jonction mur - plancher, dans le cas du système d'isolation répartie du béton serie Bêco le coefficient de transmission de transmission linéique ( pont thermique) est supérieur ou égal à 0,04 W,(m. K) Dans le cas de système d'isolation par l'intérieur parpaing plus doublage et plancher béton, le coefficient de transmission linéique (pont thermique) est égal à 0,33 W/ 1C) - suppression des tapées d'isolation: dans les parois en béton serie Bêco, les menuiseries scellées directement dans la maçonnerie en feuillure ou en applique, ne nécessitent pas la pose de tapées d'isolation, un gain de temps de mise en oeuvre pour le professionnel. elimination of thermal bridges: along each junction between two walls, linear thermal losses appear. These are the thermal bridges. Thanks to the continuity of the distributed insulation, the thermal bridges are very weak. This advantage limits the waste of energy and avoids the constitution of cold interior surfaces, responsible for the formation of condensation zones. As an example, the wall-floor junction, in the case of the distributed concrete insulation system Bêco series, the transmission coefficient of linear transmission (thermal bridge) is greater than or equal to 0.04 W, (m K) In the case of interior insulation system breeze block plus lining and concrete floor, the linear transmission coefficient (thermal bridge) is equal to 0.33 W / 1C) - suppression of the insulation taps: in the walls in Concrete Bêco series, joinery sealed directly into the masonry rabbet or applique, do not require the installation of typed insulation, saving time of implementation for the professional.
- résistance au feu: un bloc de 15 plein sans enduit, en béton léger d'argile expansée est C.F 6 heures (PV CSTB 68/ 3111) contre 4 heures seulement pour le même bloc de béton ordinaire. Pour le béton serie Bêco, sauf Bêco, béton et polystyrène, la résistance au feu sera inférieur ou égale à 6 heures. - Fire resistance: a block of solid 15 without coating, light clay expanded concrete is C.F 6 hours (PV CSTB 68/3111) against only 4 hours for the same block of ordinary concrete. For Bêco concrete, except Bêco, concrete and polystyrene, the fire resistance will be less than or equal to 6 hours.
- isolation phonique: pour les bruits aériens, la nouvelle réglementation acoustique (NRA) exige un isolement normalisé de 54 dB (A) entre deux pièces principales de deux logements. La valeur de l'indice R d'affaiblissement acoustique (PV CEBTP 2312 - 6 - 162), le Bloc 33 TBF enduit 2 faces (joints verticaux coulés), est de 56 dB (A). - sound insulation: for airborne noise, the new acoustic regulation (NRA) requires a standardized isolation of 54 dB (A) between two main rooms of two dwellings. The value of the sound reduction index R (PV CEBTP 2312 - 6 - 162), the block 33 TBF coated on both sides (vertical joints cast), is 56 dB (A).
Le béton série Bêco par sa composition de ses matériaux, pour un mur de 20 cm, aura une indice 35 R d'affaiblissement acoustique supérieur ou égal à 56 dB (A). Concrete Bêco series by its composition of materials, for a wall of 20 cm, will have a sound reduction index R 35 greater than or equal to 56 dB (A).
- Correction acoustique: la structure du béton série Bêco favorise l'absobtion du son, soit un excellent matériau pour les bâtiments nécessitant une bonne correction acoustique: salle de sport, de spectacle, polyvalente... - Acoustic correction: the Bêco series concrete structure promotes the absobtion of sound, which is an excellent material for buildings requiring good acoustic correction: gym, showroom, multipurpose ...
- capirallité : la structure du matériau, constitue de milliers de cellules renfermant des particules isolantes, freine considérablement l'absorption de l'eau. La béton série Bêco à donc un faible coefficient de capillarité. Capirallity: the structure of the material, which is made up of thousands of cells containing insulating particles, considerably slows down the absorption of water. Concrete Bêco series therefore has a low coefficient of capillarity.
- comportement au gel (gélivité) : la stucture et la faible capilarité qui en résulte, rendent le matériau peu sensible à l'action du gel. Cependant, il est préférable de protéger de la pluie, les surfaces de planchers et les têtes de mur. - Frost behavior (gelosity): the structure and the low capillarity that results, make the material insensitive to the action of the gel. However, it is best to protect from rain, floor surfaces and wall heads.
I 0 - stabilité dimensionnelle: en fonction de l'hygrométrie, le retrait potentiel du béton serie Bêco mis en oeuvre se comporte mieux que les blocs en béton creux, grâce à sa structure qui la préserve des infiltrations et du gel. I 0 - dimensional stability: depending on the hygrometry, the potential shrinkage of concrete Bêco series implemented behaves better than hollow concrete blocks, thanks to its structure that protects it from infiltration and freezing.
Les variations dimensionnelles du béton ( bloc ordimaire maçonnerie creux) , moyennes étendues soit un retrait inférieur à 70 Ii lm et un gonflement inférieur à 174 la/m, ( documentation, béton léger TBF). The dimensional variations of the concrete (ordinary block hollow masonry), medium extended is a shrinkage lower than 70 Ii lm and swelling lower than 174 la / m, (documentation, lightweight concrete TBF).
- ( Bêco- force X et Y) : le béton serie Bêco peu recevoir un renfort dense et homogéne très efficace pour contrôler et répartir la fissuration dès sa toute première apparition, par une nouvelle génération de fibres métalliques, fibraflee Saint-Gobain). Les caractéristiques du fibrafrex9dimentions de 5 à 30 mm, largeur de 1 à 1,6 mm, épaisseur de 24 à 29 um, nombre de fibres/kg *1000 soit 1100 à 100, surface spécifique 11, 6 à 9,6 m2/kg, densité : 7,2, résistance à la traction de 1400 à 2300 MPa, composition du métal amorphe (Fe, Cr) sa (P,C,Si)2o. Résistance à la corrosion, excellente résistance dans les milieux salins (chlorures, sulfates) et acides. Essais de corrosion dans HCI (O,IN) et FcCI3 (0,4N), pas de réaction après 24 heures. - (Bêco-force X and Y): Bêco concrete series can receive a dense and homogenous reinforcement very effective to control and distribute cracking from its very first appearance, by a new generation of metal fibers, Saint-Gobain fibraflee). The characteristics of fibrafrex9dimentions from 5 to 30 mm, width from 1 to 1.6 mm, thickness from 24 to 29 μm, number of fibers / kg * 1000 or 1100 to 100, specific surface area 11, 6 to 9.6 m2 / kg , density: 7.2, tensile strength from 1400 to 2300 MPa, amorphous metal composition (Fe, Cr) a (P, C, Si) 2o. Resistance to corrosion, excellent resistance in saline media (chlorides, sulphates) and acids. Corrosion tests in HCI (O, IN) and FcCl3 (0.4N), no reaction after 24 hours.
le béton série Bêco peu recevoir des armatures classiques et par ces qualités isolant protège et épargne les armatures des infiltrations d'eau et de la corrosion. Les armartures métalliques peuvent ainsi garder plus lontemps leurs propriétés mécaniques. Concrete Bêco series can receive conventional reinforcements and by these insulating qualities protects and spares reinforcement water infiltration and corrosion. The metal armatures can thus keep their mechanical properties longer.
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Also Published As
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