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Dalle flottante. procédé pour sa réalisation et bâtiment comportant au moins une telle dalle flottante.
L'invention concerne des dalles flottantes ainsi que leur procédé de réalisation.
Les dalles flottantes suivant l'invention sont plus particulièrement destinées à des bâtiments faisant appel à des méthodes d'érection rapides et à la préfabrication.
L'usage de dalles flottantes est une méthode bien connue pour réaliser une isolation acoustique efficace dans les constructions.
La façon la plus classique pour réaliser de telles dalles flottantes consiste à étendre sur un plancher, généralement en béton armé, un matelas antivibratile, et à couler sur ce matelas un matériau à prise hydraulique peu hydraté, encore à l'état fluide, destiné à former une chape. La surface de la chape est lissée, après quoi on la laisse durcir.
Cette méthode classique entraîne tous les inconvénients connus propres aux chantiers humides ; en effet, il faut amener et travailler sur le chantier le mélange humide pour réaliser la chape, opération salissante pendant laquelle il faut éloigner les autres corps de métiers ; il faut faire appel à une main d'oeuvre qualifiée.
La chape sèche très lentement (de l'ordre de six semaines) ce qui ralentit le calendrier des travaux ; enfin, la surface de chape, même très bien lissée, n'est jamais exempte de défauts et sa résistance mécanique ainsi que son hydrophobie ne sont pas optimales. Pour rendre le bâtiment décemment habitable, il faut avoir recours à un revêtement de finition, tel que linoléum, tapis-plain, carrelage etc.
Ce mode de réalisation est globalement mal adapté à des bâtiments où l'on recourt à des éléments secs
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préfabriqués et où l'on utilise des méthodes d'érection rapides.
Une dalle flottante peut être réalisée suivant une autre méthode connue, par pose sur site de couches successives de plaques en plâtre à joints chevauchants sur un matelas de matériau antivibratile. La dalle ainsi assemblée est réalisée à sec et proprement ; en revanche, elle est moins résistante qu'une chape et elle ne présente pas une qualité d'hydrophobie optimale.
Un autre inconvénient commun à ces méthodes est que le matelas antivibratile est vulnérable et facilement dégradé par les ouvriers qui exécutent la chape.
Il existe un risque élevé d'apparition de"ponts phoniques"qui annulent pratiquement les effets d'isolation acoustique de la dalle flottante. De tels "ponts phoniques"sont difficiles à localiser et entraînent des frais importants si on souhaite les éliminer.
En conclusion, aucune dalle flottante réalisée suivant les méthodes connues n'est dépourvue d'inconvénients ni ne présente des caractéristiques mécaniques ou physiques idéales ; en outre, les procédés connus pour réaliser ces dalles posent des problèmes de délais et de main d'oeuvre contraignants qui se posent avec encore plus d'acuité lorsqu'on utilise des méthodes d'érection rapides de construction, faisant notamment appel à la préfabrication.
On a donc cherché à développer un type de dalle flottante nouveau, à caractéristiques physiques améliorées, qui puisse être produit dans des délais brefs et qui est donc particulièrement indiqué avec les méthodes de constructions rapides citées plus haut.
Un autre but de l'invention est qu'une telle dalle puisse être réalisée globalement à un coût compétitif par rapport à des dalles flottantes classiques.
Un autre but de l'invention, en corollaire avec
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le but précédent, est de réaliser des planchers à un degré de parachèvement avancé permettant, à la limite, de se passer de revêtement additionnel ou de revêtement décoratif.
Un autre but de l'invention est d'alléger le travail sur chantier.
L'invention a pour objet une dalle flottante apte à être placée sur un matelas de matériau antivibratile disposé sur le plancher d'un bâtiment caractérisée en ce qu'elle consiste en une dalle préfabriquée moulée en béton armé, dont la face supérieure présente une surface plane et lisse.
Elle comporte de préférence une feuillure le long des bords de sa face supérieure, la dite feuillure étant apte à coopérer avec un joint disposé entre deux dalles flottantes contiguës.
Ce joint a généralement la forme d'un profilé à section en T, les dimensions de la feuillure correspondant à celles d'une des branches de la section en T.
Suivant un mode de réalisation particulier, cette dalle comporte des éléments chauffants intégrés et des moyens de connexion pour relier les dits éléments chauffants à un circuit d'alimentation.
Dans un mode de réalisation préféré, le bâtiment est formé d'unités de construction préfabriquées comportant un plancher et des colonnes reliant ces planchers.
Les dimensions de cette dalle flottante correspondent de préférence à celles du plancher d'une unité de construction préfabriquée, ou éventuellement à celles d'une partie d'un plancher d'une telle unité de construction.
La dalle suivant l'invention présente avantageusement une forme en substance rectangulaire à coins coupés.
Dans ce cas, suivant une forme de réalisation
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avantageuse, les moyens de connexion d'éventuels éléments chauffants sont situés dans les coins coupés.
L'invention a également pour objet un bâtiment comportant au moins une dalle flottante telle que revendiquée ci-dessus.
Un autre objet de l'invention est un procédé pour la réalisation d'une dalle flottante ; ce procédé comporte les opérations suivantes : - prévoir un moule dont le fond est en substance plan et lisse - placer ce moule dans un plan horizontal - placer une armature dans ce moule - placer des moyens de solidarisation démontables aptes à solidariser le fond du moule et la dalle lorsqu'elle y est moulée - couler un béton de composition adéquate dans le moule - laisser durcir la dalle - retourner sens dessus-dessous l'ensemble dalle-fond du moule - désolidariser la dalle du fond de moule - enlever le moule
Suivant un mode d'opération avantageux, l'ensemble dalle-fond de moule après avoir été retourné sens dessus-dessous est placé sur un élément de plancher, avec interposition d'un matelas antivibratile entre la dite dalle et l'élément de plancher.
Avantageusement, ce procédé comporte en outre, avant la coulée du béton dans le moule, l'opération suivante : - couler dans le fond du moule une couche de mortier additionnée de matériaux de charge aptes à conférer à la face supérieure de la dalle un aspect décoratif.
Suivant un mode de réalisation particulier, des éléments chauffants sont disposés dans le moule de façon à être noyés dans la masse de la dalle flottante.
Outre les qualités intrinsèques de la dalle, un
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des avantages de l'invention est que les dalles flottantes peuvent être réalisées en atelier, à l'écart du site du chantier, dans des conditions de délais et d'espace bien moins contraignantes.
Bien que ce point ne soit nullement restrictif, elle sera surtout utilisée dans le cadre de constructions faisant appel à des éléments de planchers préfabriqués.
On conçoit que la rentabilité du procédé de fabrication ici décrit sera notamment fonction du nombre de pièces à produire pour un chantier ou pour un ensemble de chantiers.
Dans cette optique, on a généralement intérêt à produire dans la mesure du possible des dalles suivant un nombre réduit de formats.
Les avantages économiques de la dalle suivant l'invention seront le mieux mis en évidence dans le cadre de son utilisation dans des unités de construction préfabriquées de dimensions standardisées, dites"unités modulaires".
D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'une forme d'exécution particulière de l'invention, appliquée ici plus particulièrement à des bâtiments réalisés par l'assemblage d'unités de construction modulaires, référence étant faite aux dessins annexés, dans lesquels :
La Fig. 1 est une vue en perspective d'une dalle flottante suivant l'invention au stade de la fabrication.
La Fig. 2 est une vue en coupe suivant un plan vertical II-II d'un détail de la dalle de la Fig. 1.
La Fig. 3 est une vue en perspective d'une dalle après sa mise en place sur des éléments d'une unité de construction modulaire.
La Fig. 4 est une vue en coupe suivant le plan vertical IV-IV de la Fig. 3.
La Fig. 5 est une vue en perspective d'une dalle comportant des éléments chauffants noyés dans l'épaisseur.
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La Fig. 6 est une vue en perspective avec arrachement d'une dalle avec éléments chauffants posée sur un plancher d'une unité de construction modulaire.
La dalle flottante suivant l'invention, contrairement à une "chape flottante" classique n'est pas confectionnée sur place mais dans un moule, aux dimensions souhaitées.
La dalle 1 en béton armé est représentée à la Fig. 1 reposant sur le fond 2 du moule dans lequel elle a été confectionnée. Les autres parties du moule, destinées à former les bords 3 de la dalle 1, lesquelles ne présentent pas de caractéristiques particulières, n'ont pas été représentées.
La dalle 1 est solidarisée au fond de moule 2 par des fixations 4 démontables que l'on peut voir plus en détail à la Fig. 2.
Grâce à ces fixations 4, il est possible de manipuler et de retourner tout simplement la dalle 1 avec son fond de moule 2.
La Fig. 2 montre à plus grande échelle la dalle 1 en coupe à l'endroit d'une de ses fixations 4 démontables.
La fixation 4 représentée comporte essentiellement un élément tubulaire 5 destiné à être noyé dans la masse de la dalle 1. Cet élément tubulaire 5 est fileté intérieurement et coopère avec un boulon 6 qui le maintient en place par rapport au fond de moule 2. A l'extrémité de cet élément tubulaire 5 est fixé un flasque 7 destiné à répartir les sollicitations exercées sur la fixation 4 dans la dalle 1 après la prise du béton qui la compose. On a représenté sur la Fig. 2, en coupe, des éléments d'une armature légère 8 noyée dans la masse de la dalle 1.
Le flasque 7 est représenté aux Figs. 1 et 2 affleurant à la surface 9 de la dalle ; cela ne nuit en rien à l'aspect de la dalle 1, cette surface 9 étant
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destinée à former la face inférieure de la dalle 1 une fois celle-ci retournée et mise en place.
Pour désolidariser la dalle 1 du fond du moule 2 après la prise, il suffit de dévisser le boulon 6 dont la tête est accessible. Il apparaitra à l'homme du métier qu'il est possible d'utiliser pour la même fonction de multiples variantes de cette fixation 4 sans sortir du cadre de l'invention.
Le fond de moule 2 comporte en outre des raidisseurs 10. La présence de ces raidisseurs 10 s'explique par la faible épaisseur de la dalle 1 et par ses grandes dimensions, qui correspondent sensiblement à celles d'un élément de plancher 11 d'une unité de construction préfabriquée 12, comme on peut le voir à la Fig. 3. Les coins 13 de la dalle 1 sont coupés de façon à s'adapter à la forme particulière de cette unité de construction modulaire 12, laquelle est constituée essentiellement d'un plancher 11 en forme de caisson et de colonnes 14 à section en V aptes à être érigées à chaque coin de ce plancher 11.
La forme en V de ces colonnes 14 permet de faire passer dans leur encoignure des circuits électriques et des canalisations desservant les niveaux inférieurs ou supérieurs du bâtiment (non représenté) dans lequel l'unité de construction 12 est destinée à être intégrée.
Les coins coupés 13 de la dalle 1 donnent un accès facile permettant le passage de ces circuits et canalisation comme exposé plus loin.
La face du fond de moule 2 qui est tournée vers la dalle 1 présente une qualité de finition élevée, ce qui confère à la face correspondante 15 de la dalle 1 un aspect d'emblée lisse et soigné. C'est précisément cette face 15 à l'aspect soigné qui est utilisée comme face supérieure de la dalle flottante 1, après retournement et démoulage. En conséquence, il n'est plus nécessaire de la lisser comme dans le cas d'une chape flottante.
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Comme on n'est donc pas limité par les caractéristiques d'un mélange qui se prête au lissage (fluidité, temps de prise etc. ), on a la possibilité d'utiliser pour réaliser la dalle 1 suivant l'invention tout type de béton permettant d'obtenir une dalle en béton armé présentant les caractéristiques mécaniques ou physiques (hydrophobie etc. ) souhaitées.
La dalle 1 suivant l'invention, destinée à être mise en place comme dalle flottante, peut être fabriquée en atelier. Grâce à cette préfabrication en atelier, l'organisation et le programme de construction d'un bâtiment ne sont dès lors pas gênés ou ralentis par la durée de prise et de séchage d'une chape flottante humide.
Dans le cas où les dalles 1 suivant la présente invention sont destinées à des unités de construction 12 qui sont elle-mêmes préfabriquées en usine, le démoulage de la dalle 1 et sa mise en place sur le plancher 11 d'une unité de construction 12 se font en une seule opération.
On conçoit que dans ces conditions, on peut disposer un matelas antivibratile 16 avec beaucoup plus de soin et avec moins de danger de l'abîmer que sur un chantier traditionnel. On peut aussi vérifier qu'aucun contact direct n'existe entre la dalle flottante 1 et le plancher 11.
On peut même procéder à un contrôle de qualité directement après la pose, avec localisation quasi instantanée de l'un ou l'autre (improbable) défaut et y remédier sur-le-champ.
La dalle 1 représentée à la Fig. 3 a été coulée à des dimensions standards correspondant à celles du plancher 11 d'une unité de construction 12, ce qui peut représenter une vingtaine de mètres carrés. Pour des raisons de facilité de manipulation, on peut envisager de réaliser une telle dalle flottante 1 à partir de plusieurs parties 17 plus petites et donc plus maniables (de 6 m2 par exemple).
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Ces parties 17 (délimitées par des lignes interrompues à la Fig. 3) sont assemblés par des procédés classiques pour l'assemblage de plaques de béton armé, une fois mises en place sur le plancher 11 de l'unité de construction modulaire 12.
La Fig. 4 montre plus en détail un raccordement entre deux dalles flottantes 1 suivant l'invention disposées chacune sur le plancher 11 d'unités de construction 12 juxtaposées, comme représenté à la Fig. 3.
Comme ces dalles flottantes 1 présentent un aspect lisse et bien fini, elles rendent superflu la présence d'un revêtement additionnel décoratif. L'absence d'un tel revêtement rend cependant nécessaire que les jointures entre deux dalles 1 voisines présentent un aspect particulièrement net.
A cet effet, une feuillure 18 est ménagée lors du moulage sur le pourtour de la face supérieure 15 de chaque dalle flottante 1.
Un joint 19 se présentant sous la forme d'un profilé à section en forme de T est inséré à la jointure de deux dalles flottantes 1.
L'épaisseur de la barre du T correspond à la profondeur des feuillures 18 de façon à ce que le sommet du joint 19 vienne juste au niveau de la surface supérieure des deux dalles flottantes 1, évitant toute discontinuité apparente.
Le joint 19 est de préférence réalisé en un matériau élastique et à faible conductivité thermique (tel qu'une matière plastique), de façon à éviter la création d'un pont phonique entre deux dalles 1 adjacentes.
La pose d'un tel joint 19 réclame que les feuillures 18 présentent des dimensions très rigoureuses, ce qui ne peut pas être obtenu avec une chape flottante classique, mais se réalise très aisément grâce au procédé de moulage adopté pour la présente dalle 1.
La Fig. 5 montre une forme d'exécution
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avantageuse d'une dalle flottante 1 suivant l'invention, qui comprend des éléments chauffants 20 noyés dans la masse de la dalle 1.
Le chauffage par le sol est connu pour causer peu d'ennuis dans la mesure où la pose a été effectuée de façon correcte. Dans le cas de la présente dalle flottante 1, les chauffagistes peuvent travailler dans des conditions optimales, puisqu'ils peuvent procéder à la pose dans un atelier particulier, soit en-dehors de toutes les contraintes de délais et d'intempéries imposées par le travail sur chantier.
Suivant les besoins, on peut même envisager la pose de plusieurs éléments chauffants 20 de différentes puissances, la seule contrainte technique étant de pouvoir raccorder les éléments chauffants 13 après que la dalle 1 a été mise en place.
Lors de la pose des éléments chauffants 20, il est avantageux que les moyens de raccordement (connexions, etc) de ces éléments chauffants 20 soient disposés dans les coins coupés 13 de la dalle flottante 1 de façon à ce qu'ils puissent être aisément raccordés aux circuits disposés dans les encoignures des colonnes 14.
La Fig. 6 montre en perspective une coupe avec arrachement d'une dalle flottante 1 mise en place sur un plancher modulaire 11.
On voit notamment sur cette coupe les parties subsistantes 5,7 des fixations 4 ayant servi à maintenir, avant sa mise en place, la dalle 1 sur le fond de moule 2.
Le moule ayant été retiré, il subsiste sur la face supérieure de la dalle 1 des petits orifices qui une fois obturés, deviennent quasiment invisibles.
L'arrachement permet de voir également des éléments d'armature 8 noyés dans la dalle 1.
La face supérieure 15 de la dalle 1 présente toutes les qualités d'un revêtement fini (dureté,
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résistance à l'eau et à l'humidité). Pour améliorer ses qualités esthétiques, on peut, lors du moulage, étendre et répartir sur le fond de moule 2 une couche d'un mélange de mortier additionné d'une charge (colorants, granulés décoratifs, etc..) conférant à la surface 15 de la dalle 1 démoulée un aspect décoratif, du type granito par exemple, qui rend un revêtement additionnel superflu.
Cette disposition offre en outre l'avantage, dans le cas d'une dalle chauffante, de ne pas entraver le passage du flux thermique ce qui permet une meilleure régulation et constitue un gage de longévité pour les éléments chauffants 20 noyés dans la dalle 1.