FR3032735A1 - Bloc de construction comportant un element isolant s'etendant sur toute sa longueur - Google Patents

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Abstract

Un bloc de construction (1) comprenant un premier élément de bloc (21) en béton, un deuxième élément de bloc (22) en béton et un élément isolant (3), s'étendant sur toute la longueur dudit bloc de construction (1), monté entre lesdits éléments de bloc (21, 22), le premier élément de bloc (21) et le deuxième élément de bloc (22) étant reliés de manière solidaire par une pluralité d'entretoises élémentaires (4) s'étendant dans un même plan de manière à former un corps principal monobloc (2) comportant une cavité (C) dans laquelle est logé ledit élément isolant (3).

Description

1 BLOC DE CONSTRUCTION COMPORTANT UN ELEMENT ISOLANT S'ETENDANT SUR TOUTE SA LONGUEUR DOMAINE TECHNIQUE GENERAL ET ART ANTERIEUR La présente invention concerne le domaine des blocs de construction, en particulier, ceux intégrant un élément d'isolant. De tels blocs de construction sont utilisés notamment pour la construction d'habitation dont les performances énergétiques sont élevées.
En référence à la figure 1, on connaît dans l'art antérieur un bloc de construction isolé 100 sous la dénomination commerciale « RTh85 » qui comporte un élément de bloc intérieur 101, un élément de bloc extérieur 103 et un élément isolant 102, en polystyrène, monté entre les deux éléments de bloc par des liaisons en queue d'aronde et s'étendant sur toute la longueur du bloc de construction 100. Autrement dit, l'élément isolant constitue une liaison structurale entre les éléments de bloc. L'élément de bloc intérieur 101 possède une épaisseur de l'ordre de 15 cm supérieure à celle de l'élément de bloc extérieur 103 qui est de l'ordre de 8 cm. Du fait de son épaisseur plus importante, l'élément de bloc intérieur 101 est l'élément porteur du bloc de construction 100. Un tel bloc de construction possède des performances thermiques améliorées par comparaison à un bloc de construction traditionnel en béton formé uniquement à partir de granulats. Néanmoins, la production d'un tel bloc de construction présente des inconvénients sur le plan logistique. En effet, étant donné que l'élément de bloc intérieur et l'élément de bloc extérieur possèdent des épaisseurs différentes, il est nécessaire de prévoir deux chaines de production différentes, ce qui augmente le coût de production.
Le bloc de construction étant en trois parties, il est nécessaire de réaliser deux étapes d'assemblage pour relier ensemble l'élément de bloc intérieur, l'élément de bloc extérieur et l'élément isolant. Ces étapes d'assemblage peuvent fragiliser l'élément isolant dont la structure est plus fragile, ce qui présente un inconvénient.
3032735 2 Enfin, lors du transport, les blocs de constructions sont soumis à des vibrations qui transitent via l'élément isolant, ce qui peut l'endommager et ainsi diminuer ses performances thermiques.
5 L'invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un bloc de construction dont la structure est améliorée tout en offrant des performances thermiques optimales. PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION A cet effet, l'invention concerne un bloc de construction comprenant un premier élément de bloc en béton, un deuxième élément de bloc en béton et un élément isolant, s'étendant sur toute la longueur dudit bloc de construction, monté entre lesdits éléments de bloc. Le bloc de construction est remarquable en ce que le premier élément de bloc et le deuxième élément de bloc sont reliés de manière solidaire par une pluralité d'entretoises élémentaires de manière à former un corps principal monobloc comportant une cavité dans laquelle est logé ledit élément isolant.
20 Grâce à l'invention, le bloc de construction possède une résistance thermique élevée et une rigidité améliorée étant donné que le corps principal monobloc permet de faire transiter les efforts structurels via les entretoises élémentaires en évitant que ces derniers ne transitent via l'élément isolant. En outre, l'association de deux éléments ensemble est 25 plus rapide et pratique qu'une association de trois éléments comme dans l'art antérieur. De préférence, comme le corps principal est monobloc, il n'existe pas de risque de désalignement entre les éléments de bloc empilés verticalement. Cela est particulièrement avantageux pour assembler verticalement des blocs de construction 30 avec des joints minces. De manière préférée, le corps principal monobloc est constitué du premier élément de bloc, du deuxième élément de bloc et de la pluralité d'entretoises élémentaires.
10 15 3032735 3 De préférence, le bloc de construction ne comporte qu'un unique élément isolant afin de former un assemblage en deux parties qui est rapide et pratique. De préférence, le premier élément de bloc et le deuxième élément de bloc sont 5 identiques, ce qui limite le coût de production et permet de former un bloc de construction pouvant être assemblé selon une orientation droite ou gauche (orientation horizontale indifférente). Autrement dit, le bloc de construction peut être utilisé de manière similaire à un bloc de construction classique dépourvu d'élément isolant. En outre, chaque élément de bloc est adapté pour reprendre des efforts 10 structurels, ce qui améliore la répartition des efforts. Selon un aspect préféré, le premier élément de bloc possède une épaisseur comprise entre 50 mm et 150mm afin d'assurer une reprise des efforts structurels.
15 De manière préférée, le corps principal est formé en béton tandis que l'élément isolant est formé en polystyrène. Selon un aspect particulier, le bloc de construction ne comprend que deux entretoises élémentaires afin d'assurer un compromis entre la transmission des efforts structurels tout 20 en limitant la formation de ponts thermiques. De manière préférée, la longueur d'une entretoise est comprise entre 50 mm et 60 mm, de préférence 55 mm, et la hauteur d'une entretoise est comprise entre 10 mm et 20 mm, de préférence 15 mm. De manière avantageuse, les entretoises élémentaires s'étendent dans un même plan 25 afin de former un plan de butée lors de l'introduction de l'élément isolant. En outre, tous les ponts thermiques sont avantageusement localisés dans un même plan, ce qui limite les déperditions. De préférence, le bloc de construction possédant une face supérieure et une face 30 inférieure, toutes les entretoises élémentaires s'étendent dans le plan de la face supérieure ou dans le plan de la face inférieure du bloc de construction. Ainsi, les entretoises élémentaires forment une butée d'extrémité lors de l'insertion de l'élément isolant dans le corps principal monobloc. L'élément isolant peut ainsi remplir l'ensemble de la cavité du corps principal.
3032735 4 De manière préférée, chaque entretoise élémentaire possède une paroi intérieure concave afin de permettre la réception de l'élément isolant par complémentarité de formes à la manière d'un entonnoir.
5 Selon un aspect préféré, ladite paroi concave possède une section en forme de V de manière à limiter la formation de ponts thermiques. En outre, une telle forme permet de faciliter le démoulage du corps principal monobloc. De préférence, l'angle d'ouverture du V est de l'ordre de 130°.
10 De manière avantageuse, ledit élément isolant est relié auxdits éléments de bloc par une pluralité de liaisons en queue d'aronde afin d'assurer une liaison rigide et intime. Ainsi, la résistance thermique du bloc de construction est améliorée. De préférence, chaque entretoise élémentaire s'étend en regard d'une liaison en queue d'aronde afin de former une butée lors de l'insertion.
15 Selon un aspect préféré, ledit élément isolant comporte une pluralité de lames d'air afin d'améliorer les performances thermiques. De manière préférée, le corps principal en béton comporte des granulats ordinaires 20 (gravier ou gravillons), ce qui en diminue le coût. De préférence, le béton est constitué de ciment, de sable, de gravier et gravillons. L'élément isolant permet avantageusement de couper les ponts thermiques. Selon un aspect préféré, le bloc de construction comporte en outre une paroi verticale 25 de liaison reliant le premier élément de bloc avec le deuxième élément de bloc afin d'améliorer sa résistance mécanique. De préférence, la paroi verticale s'étend selon une face latérale du bloc de construction, parallèlement au plan (Y, Z). PRESENTATION DES FIGURES 30 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une représentation schématique d'un bloc de construction selon l'art antérieur ; 3032735 5 - la figure 2 est une vue en perspective de dessus d'un bloc de construction selon l'invention ; - la figure 3 est une vue en perspective de dessous d'un bloc de construction selon l'invention ; 5 la figure 4 est une vue de dessus d'un bloc de construction selon l'invention ; la figure 5 est une vue en perspective de dessous d'un bloc de construction selon l'invention sans élément isolant ; la figure 6 est une vue en coupe latérale d'un bloc de construction selon l'invention ; 10 la figure 7A est une vue en perspective d'un élément isolant pour un bloc de construction selon l'invention ; la figure 7B est une vue en perspective d'une autre forme de réalisation d'un élément isolant pour un bloc de construction selon l'invention ; et la figure 8 est vue partielle d'une association d'une pluralité de blocs de 15 construction selon l'invention pour former un mur. Il faut noter que les figures exposent l'invention de manière détaillée pour mettre en oeuvre l'invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant.
20 DESCRIPTION D'UN OU PLUSIEURS MODES DE REALISATION ET DE MISE EN OEUVRE En référence aux figures 2 et 3, l'invention concerne un bloc de construction 1 comprenant un premier élément de bloc 21, un deuxième élément de bloc 22 et un 25 élément isolant 3, s'étendant sur toute la longueur dudit bloc de construction 1, monté entre lesdits éléments de bloc 21, 22. Par s'étendant sur toute la longueur, on entend que l'élément isolant 3 s'étend sur plus de 95% de la longueur du bloc de construction 1.
30 Comme illustré à la figure 3, le premier élément de bloc 21 et le deuxième élément de bloc 22 sont reliés de manière solidaire par une pluralité d'entretoises élémentaires 4 pour former un corps principal 2 définissant une cavité dans laquelle est logé ledit élément isolant 3. Autrement dit, chaque entretoise élémentaire 4 forme une liaison structurale entre le premier élément de bloc 21 et le deuxième élément de bloc 22.
35 3032735 6 Dans cet exemple, le corps principal rigide 2 est en béton et comporte des granulats ordinaires (gravier ou gravillons), ce qui en diminue le coût. De préférence, le béton est constitué de ciment, de sable, de gravier et gravillons. Ainsi, le coût de revient du corps principal 2 est limité.
5 L'élément isolant 3 est ici réalisé en polystyrène mais il va de soi que d'autres matières pourraient convenir, en particulier, le polyuréthane, le PVC, les fibres d'origines végétales et analogues. Pour obtenir l'élément isolant 3, celui-ci est obtenu par moulage d'un élément de polystyrène. Un tel mode de fabrication est rapide et peu 10 coûteux. Par la suite, le bloc de construction 1 va être présenté dans un repère orthogonal (X, Y, Z) dans lequel l'axe X s'étend selon la longueur du bloc, l'axe Y s'étend selon la largeur du bloc et l'axe Z s'étend selon la hauteur du bloc et correspond à l'axe vertical lorsque 15 le bloc de construction 1 est en position montée. Comme illustré aux figures 2 et 3, le bloc de construction 1 comporte une face horizontale supérieure H, une face horizontale inférieure B et quatre faces verticales. De manière préférée, le bloc de construction 1 possède une longueur comprise entre 490 20 mm et 600 mm, une largeur comprise entre 180 mm et 300 mm et une hauteur comprise entre 150 mm et 300mm. Ainsi, de manière avantageuse, un bloc de construction 1 selon l'invention peut être utilisé en lieu et place d'un bloc de construction traditionnel dépourvu d'isolant. Il va de soi que les dimensions pourraient être différentes. Selon l'invention, l'élément d'isolant 3 s'étend longitudinalement entre le 25 premier élément de bloc 21 et le deuxième élément de bloc 22 qui s'étendent également longitudinalement. Autrement dit, l'élément isolant 3 est pris en sandwich latéralement entre le premier élément de bloc 21 et le deuxième élément de bloc 22. Dans cet exemple de réalisation, le bloc de construction 1 possède une longueur de 30 495 mm, une largeur de 200 mm et une hauteur de 198 mm. Le premier élément de bloc 21 et le deuxième élément de bloc 22 sont identiques et possèdent chacun une hauteur de l'ordre de 198 mm, une longueur de 495 mm et une largeur de 78 mm. Les entretoises élémentaires 4 s'étendent selon l'axe Y entre les éléments de bloc 21, 22 sur une largeur de 41 mm et possèdent une longueur selon l'axe X de 55 mm comme 35 illustré à la figure 4.
3032735 7 Par souci de concision, seul le premier élément de bloc 21 va être présenté par la suite, le deuxième élément de bloc de construction 22 étant identique mais orienté de manière différente afin que le bloc de construction 1 puisse être utilisé sans tenir 5 compte de son orientation. En référence à la figure 4, le premier élément de bloc 21 comporte une pluralité d'alvéoles 51, ici au nombre de 3, alignées selon l'axe X et qui s'étendent selon la hauteur définie selon l'axe Z du bloc de construction 1. De préférence, chaque alvéole 10 51 possède une largeur définie selon l'axe Y comprise entre 22 mm et 26 mm et une longueur définie selon l'axe X comprise entre 130 mm et 150 mm. De telles alvéoles 51 permettent d'améliorer l'isolation en autorisant la formation de volumes d'air dans le bloc de construction 1.
15 Toujours en référence à la figure 4, le premier élément de bloc 21 comporte une pluralité de moyens de fixation adaptés pour coopérer avec l'élément isolant 3. A cet effet, les moyens de fixation sont positionnés dans la cavité C destinée à accueillir l'élément isolant 3. Dans cet exemple, chaque moyen de fixation se présente sous la forme d'une gorge de réception 52 adaptée pour coopérer avec une queue d'aronde 20 de l'élément isolant 3 comme cela sera présenté par la suite. Comme illustré à la figure 4, chaque gorge de réception 52 s'étend longitudinalement selon la direction verticale Z. De telles gorges de réception 52 permettent de guider l'élément isolant 3 selon l'axe Z afin qu'il soit inséré entre les deux éléments de bloc 21, 22.
25 De manière préférée, en référence à la figure 4, chaque élément de bloc 21, 22 comporte des zones de vide (appelées également zones creusées) longitudinalement selon la direction verticale Z entre les gorges de réception 52. De telles zones de vide permettent, d'une part, de diminuer la masse de l'élément de bloc et, d'autre part, d'améliorer l'isolation (l'air étant plus isolant que le béton).
30 En outre, afin de permettre la coopération de plusieurs blocs de construction 1 alignés selon l'axe X, le premier élément de bloc 21 comporte respectivement sur ses deux faces latérales, s'étendant parallèlement au plan (Y, Z), au moins un organe femelle 53 et au moins un organe mâle 54 adaptés pour coopérer ensemble comme illustré à la 3032735 8 figure 4. Ainsi, deux blocs de construction 1 consécutifs coopèrent par emboîtement afin d'assurer leur alignement. Ainsi, toujours en référence à la figure 4, chaque face latérale du bloc de construction 5 1, s'étendant parallèlement au plan (Y,Z), comporte au moins un organe femelle 53 et au moins un organe mâle 54 pour coopérer avec au moins un organe femelle 53 et au moins un organe mâle 54 d'une face latérale d'un autre bloc de construction 1. Dans cet exemple, en référence à la figure 6, les entretoises élémentaires 4 s'étendent 10 au niveau de la face inférieure B du bloc de construction 1 pour relier les éléments de bloc 21, 22 et possèdent une paroi intérieure 41, tournée vers l'intérieur du bloc de construction 1, qui possède une forme concave, dans le plan Y, Z, de manière à recevoir l'élément isolant 3 lors de son introduction entre les éléments de bloc 21, 22 à la manière d'un entonnoir. De préférence, la paroi intérieure 41 de chaque entretoise 15 élémentaire 4 possède une section en V comme illustré à la figure 6 afin de coopérer par complémentarité de formes avec l'élément isolant 3. L'angle formé entre les branches du V est de préférence de l'ordre de 130°. De manière avantageuse, les éléments de bloc 21, 22 et les entretoises élémentaires 4, 20 c'est-à-dire le corps principal 2, sont formés de manière simultanée, de préférence, au moyen d'une presse à blocs, ce qui limite son coût de fabrication par comparaison à un bloc de construction isolé selon l'art antérieur. En référence à la figure 7A, l'élément isolant 3 possède une forme d'un pavé 25 rectangulaire dont les dimensions correspondent à la cavité C ménagée dans le corps principal 2. Autrement dit, l'élément isolant 3 possède une hauteur de l'ordre de 198 mm, une longueur de 494 mm et une largeur de 40 mm. Toujours en référence à la figure 7A, l'élément isolant 3 comporte une pluralité de 30 moyens de fixation adaptés pour coopérer avec le corps principal. A cet effet, les moyens de fixation s'étendent vers l'extérieur depuis les parois externes de l'élément isolant 3. Dans cet exemple, chaque moyen de fixation se présente sous la forme d'une queue d'aronde 32 adaptée pour coopérer avec une gorge de réception 52 du corps principal 2. Comme illustré à la figure 7A, chaque queue d'aronde 32 s'étend 35 longitudinalement selon la direction verticale Z. De telles queues d'aronde 32 3032735 9 permettent de guider l'élément isolant 3 selon l'axe Z afin qu'il soit protégé entre les deux éléments de bloc 21, 22. L'élément isolant 3 comporte en outre une pluralité de logements 33 adaptés pour 5 coopérer par complémentarité de formes avec les entretoises élémentaires 4 afin que l'élément isolant 3 s'étende dans toute la hauteur du bloc de construction. La hauteur d'un logement 33 selon l'axe Z est comprise entre 25 mm à 30 mm. De manière alternative, en référence à la figure 7B, l'élément isolant 3 peut comporter 10 une pluralité d'alvéoles 31, ici au nombre de 3, alignées selon l'axe X et qui s'étendent selon la hauteur définie selon l'axe Z. De telles alvéoles permettent d'améliorer l'isolation en autorisant la formation de volumes d'air dans l'élément isolant 3. En outre, de telles alvéoles permettent également le passage de gaines techniques (câbles électriques, etc.).
15 Pour obtenir un bloc de construction 1 selon l'invention, il suffit d'associer le corps principal 2 en béton avec l'élément isolant 3. Une telle association est rapide et pratique étant donné que le corps principal 2 est unitaire et possède une cavité C adaptée pour recevoir l'élément isolant 3.
20 Pour mettre en place l'élément isolant 3, celui-ci est déplacé selon l'axe Z depuis la face supérieure H vers la face inférieure B du bloc de construction 1 dans la cavité C afin d'entrer en butée contre les entretoises élémentaires 4. La coopération des queues d'aronde 32 avec les gorges de réception 52 des éléments de bloc 21, 22 permet 25 d'assurer une liaison rigide et intime de l'élément isolant 3 avec le corps principal 2, ce qui améliore les performances thermiques. De manière avantageuse, on obtient un bloc de construction 1 dont la résistance thermique est au minimum égale à 1W/(m2.K). Les logements 33 de l'élément isolant 3 permettent le passage des entretoises 30 élémentaires 4. L'élément isolant 3 est ainsi réparti de part et d'autre des entretoises élémentaires 4 et limite fortement le passage du flux thermique. Autrement dit, l'élément isolant 3 enveloppe de façon optimale les entretoises élémentaires 4. Lorsqu'un bloc de construction 1 est assemblé, celui-ci possède une rigidité importante 35 et n'est pas susceptible de s'endommager lors de sa manipulation étant donné que le 3032735 10 corps principal 2 est monobloc et protège l'élément isolant 3. Contrairement à l'art antérieur dans lequel les efforts structurels transitaient par l'élément isolant, les efforts structurels transitent avantageusement par les entretoises élémentaires 4 selon la présente invention.
5 Le bloc de construction 1 peut être utilisé selon une orientation droite ou une orientation gauche étant donné que les éléments de bloc 21, 22 sont identiques et montés de manière symétrique. Ainsi, lorsqu'un opérateur souhaite former un mur vertical, il peut placer les blocs de construction 1 de manière rapide sans tenir compte 10 de son orientation. Autrement dit, le bloc de construction 1 selon l'invention peut être mise en place à la manière d'un bloc de construction classique dépourvu d'isolant. Grâce aux organes femelles 53 et mâles 54 du bloc de construction 1, plusieurs blocs de construction 1 peuvent être associés et alignés ensemble de manière optimale 15 comme illustré à la figure 8. Le bloc de construction 1 selon l'invention offre une résistance thermique améliorée et une résistance mécanique optimale tout en étant simple à fabriquer et à mettre en oeuvre. 20

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Bloc de construction (1) comprenant un premier élément de bloc (21) en béton, un deuxième élément de bloc (22) en béton et un élément isolant (3), s'étendant sur toute la longueur dudit bloc de construction (1), monté entre lesdits éléments de bloc (21, 22), bloc de construction (1) caractérisé par le fait que le premier élément de bloc (21) et le deuxième élément de bloc (22) sont reliés de manière solidaire par une pluralité d'entretoises élémentaires (4) de manière à former un corps principal monobloc (2) comportant une cavité (C) dans laquelle est logé ledit élément isolant (3).
  2. 2. Bloc de construction (1) selon la revendication 1, dans lequel le premier élément de bloc (21) et le deuxième élément de bloc (22) sont identiques.
  3. 3. Bloc de construction (1) selon l'une des revendications 1 et 2, dans lequel le premier élément de bloc (21) possède une épaisseur comprise entre 50 mm et 150 mm.
  4. 4. Bloc de construction (1) selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel toutes les entretoises élémentaires (4) s'étendent dans un même plan.
  5. 5. Bloc de construction (1) selon la revendication 4, dans lequel, le bloc de construction (1) possédant une face supérieure (H) et une face inférieure (B), toutes les entretoises élémentaires (4) s'étendent dans le plan de la face supérieure (H) ou dans le plan de la face inférieure (B) du bloc de construction (1).
  6. 6. Bloc de construction (1) selon l'une des revendications 1 à 5, dans lequel, le bloc de construction (1) ne comporte qu'un unique élément isolant (3).
  7. 7. Bloc de construction (1) selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel, chaque entretoise élémentaire (4) possède une paroi intérieure concave.
  8. 8. Bloc de construction (1) selon la revendication 7, dans lequel, ladite paroi concave possède une section en forme de V. 3032735 12
  9. 9. Bloc de construction (1) selon l'une des revendications 1 à 8, dans lequel ledit élément isolant (3) est relié auxdits éléments de bloc (21, 22) par une pluralité de liaisons en queue d'aronde.
  10. 10. Bloc de construction (1) selon la revendication 9, dans lequel chaque entretoise élémentaire s'étend en regard d'une liaison en queue d'aronde.
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