FR2909695A1 - Composite structure for manufacturing e.g. panel, has carrier reinforcement coated with binder product and placed around different openings, where product has cement and lime that are mixed with reinforcement particles - Google Patents
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Abstract
Description
1 Structure composite pour la fabrication de murs, panneaux, dalles ou1 Composite structure for the manufacture of walls, panels, slabs or
analogue et procédé de réalisation d'une telle structure composite Domaine technique de l'invention L'invention est relative à une structure composite, pour la fabrication de 10 murs, panneaux, dalles ou analogue, comportant une armature porteuse enrobée d'un produit liant. L'invention concerne également un procédé de réalisation d'une telle structure composite. État de la technique Dans le domaine de la construction et du bâtiment, notamment pour la 20 fabrication de murs, panneaux, dalles ou analogue, il est connu de réaliser des structures composites comportant une armature porteuse métallique enrobée d'un produit liant, notamment du béton, sous la forme de grands blocs de forme sensiblement cubique ou parallélépipédique rectangle. 25 Cependant, quelles que soient la forme et la taille de telles structures composites, celles-ci sont généralement trop fragiles et ne présentent pas de garanties suffisantes en termes notamment de résistance aux chocs ou de résistance aux conditions climatiques. 15 30 2909695 Objet de l'invention L'invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et a pour objet la réalisation d'une structure composite qui présente des caractéristiques 5 optimales notamment en termes de résistance mécanique, tout en respectant les normes de sécurité en vigueur. La structure selon l'invention est caractérisée en ce que l'armature porteuse est en bois et le produit liant est composé au moins de ciment ou de chaux 1 o mélangé à des particules de renfort. Selon un mode de réalisation préférentiel, l'armature porteuse est formée d'éléments en bois reliés entre eux selon une ossature de forme prédéterminée. Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, les particules de renfort sont en bois. Selon des variantes de réalisation de l'invention, les particules de renfort sont 20 des fibres en matériau minéral ou végétal ou des fibres en matières plastiques. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'une telle structure composite qui soit simple à réaliser, rapide et économique. 25 Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte au moins les étapes suivantes : préparation du produit liant, préparation de l'armature porteuse en bois, selon la forme de la structure 30 composite à fabriquer, 2 15 2909695 3 positionnement de l'armature porteuse en bois dans un moule, associé à la forme de la structure composite à fabriquer, coulage du produit liant dans le moule, pour enrober l'armature porteuse en bois. 5 Selon un mode de réalisation préférentiel, l'étape de préparation du produit liant comporte au moins les étapes suivantes : introduction des particules de renfort dans une première cuve, simultanément avec de la chaux vive et de la poussière de silice, mélange des particules de renfort, de la chaux vive et de la poussière de silice, afin d'obtenir un produit intermédiaire, versage dudit produit intermédiaire dans une seconde cuve, contenant du ciment ou de la chaux, mélange dudit produit intermédiaire avec le ciment ou la chaux, afin 15 d'obtenir ledit produit liant. Description sommaire des dessins 20 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : 25 La figure 1 représente schématiquement une vue en perspective d'un mode particulier de réalisation d'une structure composite selon l'invention. La figure 2 est une vue de face en coupe de la structure composite selon la figure 1. La figure 3 représente schématiquement une vue de dessus d'un mode 30 particulier de réalisation d'une armature porteuse de la structure composite selon les figures 1 et 2. 2909695 4 La figure 4 représente schématiquement une vue de face en coupe d'un mur réalisé par un procédé de fabrication d'une structure composite selon l'invention. Description d'un mode préférentiel de l'invention Dans le mode particulier de réalisation représenté sur les figures 1 à 3, une structure composite 10 selon l'invention comporte une armature porteuse 11 10 en bois, destinée notamment à optimiser la tenue mécanique de la structure composite 10, et un produit liant 12 moulé, composé au moins de ciment ou de chaux et de particules de renfort. Le produit liant 12 est destiné à enrober l'armature porteuse 11 en bois et conformé de manière à réaliser une structure composite 10, de préférence, de forme sensiblement parallélépipédique rectangle, comme représenté sur la figure 1. Dans des variantes de réalisations non représentées, la structure composite 10 selon l'invention peut prendre une tout autre forme, par exemple, circulaire ou polygonale. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a composite structure, for the manufacture of walls, panels, slabs or the like, comprising a carrier reinforcement coated with a binder product. . The invention also relates to a method for producing such a composite structure. STATE OF THE ART In the field of construction and building, in particular for the manufacture of walls, panels, slabs or the like, it is known to produce composite structures comprising a metal carrying reinforcement coated with a binder product, in particular concrete, in the form of large blocks of substantially cubic or rectangular parallelepiped shape. However, regardless of the shape and size of such composite structures, they are generally too fragile and do not provide sufficient guarantees in terms of impact resistance or resistance to climatic conditions. SUMMARY OF THE INVENTION The object of the invention is to overcome the aforementioned drawbacks and to provide a composite structure which has optimum characteristics, particularly in terms of mechanical strength, while complying with safety standards. in force. The structure according to the invention is characterized in that the carrying frame is made of wood and the binder product is composed at least of cement or lime 1 o mixed with reinforcing particles. According to a preferred embodiment, the carrying frame is formed of wooden elements interconnected according to a frame of predetermined shape. According to a particular embodiment of the invention, the reinforcing particles are made of wood. According to alternative embodiments of the invention, the reinforcing particles are fibers of mineral or vegetable material or fibers made of plastics. The subject of the invention is also a process for producing such a composite structure which is simple to produce, fast and economical. The process according to the invention is characterized in that it comprises at least the following steps: preparation of the binder product, preparation of the wooden supporting framework, according to the form of the composite structure to be manufactured, 2 2909695 3 positioning the wooden support frame in a mold, associated with the shape of the composite structure to be produced, pouring the binder product into the mold, to coat the wooden support frame. According to a preferred embodiment, the step of preparing the binder product comprises at least the following steps: introduction of the reinforcing particles into a first tank, simultaneously with quicklime and silica dust, mixing the particles of reinforcement, quicklime and silica dust, to obtain an intermediate product, pouring said intermediate product in a second tank, containing cement or lime, mixing said intermediate product with the cement or lime, so Obtaining said binder product. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other advantages and features will become more clearly apparent from the following description of particular embodiments of the invention given by way of nonlimiting example and represented in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 schematically represents a perspective view of a particular embodiment of a composite structure according to the invention. FIG. 2 is a sectional front view of the composite structure according to FIG. 1. FIG. 3 schematically represents a view from above of a particular embodiment of a carrying frame of the composite structure according to FIGS. 2. FIG. 4 schematically represents a sectional front view of a wall made by a method of manufacturing a composite structure according to the invention. DESCRIPTION OF A PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION In the particular embodiment shown in FIGS. 1 to 3, a composite structure 10 according to the invention comprises a carrying frame 11 made of wood, intended in particular to optimize the mechanical strength of the composite structure 10, and a molded binder 12 composed of at least cement or lime and reinforcing particles. The binder product 12 is intended to coat the carrier frame 11 of wood and shaped so as to produce a composite structure 10, preferably of substantially rectangular parallelepiped shape, as shown in FIG. 1. In variants of embodiments not shown, the composite structure 10 according to the invention can take a completely different form, for example, circular or polygonal.
Sur la figure 2, le produit liant 12 est composé de ciment ou de chaux et de particules de renfort, par exemple, des plaquettes de bois 13 de forme régulière ou irrégulière. Sur la figure 2, les plaquettes de bois 13 sont représentées schématiquement par des barres obliques réparties régulièrement. En réalité, les plaquettes de bois 13 sont réparties complètement aléatoirement dans le produit liant 12 et ne sont pratiquement pas visibles à l'oeil nu. L'incorporation de telles particules de renfort dans le produit liant 12 permet notamment d'obtenir une structure composite 10 très robuste et très compacte. In Figure 2, the binder 12 is composed of cement or lime and reinforcing particles, for example wood chips 13 of regular or irregular shape. In Figure 2, the wood chips 13 are schematically represented by obliquely distributed slashes. In reality, the wood chips 13 are distributed completely randomly in the binder 12 and are practically not visible to the naked eye. The incorporation of such reinforcing particles in the binder 12 makes it possible in particular to obtain a very robust and very compact composite structure.
5 2909695 5 À titre d'exemple, une plaquette de bois 13 est de forme sensiblement rectangulaire et a une épaisseur de l'ordre de l mm à 5mm et une longueur de l'ordre de 5mm à 80mm.By way of example, a wood chip 13 is substantially rectangular in shape and has a thickness of the order of 1 mm to 5 mm and a length of the order of 5 mm to 80 mm.
5 Dans des variantes de réalisation non représentées, les plaquettes de bois 13, incorporées dans le ciment ou la chaux composant le produit liant 12, peuvent être remplacées par des paillettes de bois, des fibres de bois, de la sciure de bois ou des déchets de bois. De façon générale, tout type de particules de renfort en bois peut être utilisé.In alternative embodiments not shown, the wood chips 13 incorporated in the cement or lime component of the binder product 12 may be replaced by flakes of wood, wood fibers, sawdust or waste. Of wood. In general, any type of wood reinforcing particles can be used.
10 Dans d'autres variantes de réalisation non représentées, les particules de renfort incorporées dans le produit liant 12 peuvent être des fibres en matériau minéral, du type ferraille, ou végétal. Les particules de renfort peuvent également être des fibres en matières plastiques. De telles matières 15 pour les particules de renfort permettent notamment d'apporter une stabilité optimale à la structure composite 10. Dans le mode particulier de réalisation de la figure 3, l'armature porteuse 11 en bois est conformée en ossature comportant, par exemple, deux branches 20 longitudinales 14 en bois, reliées par trois branches transversales 15 en bois. Les branches longitudinales 14 et transversales 15 de l'armature porteuse 11 en bois sont, de préférence de section carrée (figures 1 et 2). D'une façon générale, l'ossature en bois peut comporter une pluralité de branches longitudinales 14, reliées par une pluralité de branches transversales 15.In other embodiments not shown, the reinforcing particles incorporated in the binder product 12 may be fibers of mineral material, scrap type, or plant. The reinforcing particles may also be plastic fibers. Such materials for the reinforcing particles make it possible in particular to provide optimum stability to the composite structure 10. In the particular embodiment of FIG. 3, the wooden carrying frame 11 is shaped like a framework comprising, for example, two longitudinal branches 14 of wood, connected by three transverse branches 15 of wood. The longitudinal 14 and transverse branches 15 of the wooden carrying frame 11 are preferably of square section (FIGS. 1 and 2). In general, the wooden frame may comprise a plurality of longitudinal branches 14, connected by a plurality of transverse branches 15.
25 À titre d'exemple, le bois utilisé pour l'armature porteuse 11 et pour les particules de renfort 13 en bois, incorporées dans le produit liant 12, peut provenir de tout type de résineux ou de feuillus.By way of example, the wood used for the load-bearing framework 11 and for the wood reinforcing particles 13, incorporated in the binder product 12, can come from any type of softwood or hardwood.
30 D'une façon générale, l'armature porteuse 11 en bois est formée d'éléments en bois reliés entre eux selon une ossature de forme prédéterminée, 2909695 6 notamment en fonction de la tenue mécanique recherchée ou de la forme de la structure composite 10 à réaliser. Dans d'autres variantes de réalisation non représentées, l'armature porteuse 11 en bois peut être formée par un ou plusieurs éléments en bois non reliés entre eux, répartis de façon régulière 5 ou non à l'intérieur de la structure composite 10 et enrobés par le produit liant 12. Une telle structure composite 10 comme décrite ci-dessus présente donc une tenue mécanique optimale, notamment grâce à la combinaison d'une io armature porteuse 11 en bois et d'un produit liant 12 composé de ciment ou de chaux mélangé à des particules de renfort en bois ou en tout autre matériau. Par ailleurs, une telle structure composite 10 est autoporteuse et répond aux 15 normes antisismiques. La structure composite 10 offre également une isolation phonique et/ou thermique optimale et présente une résistance au feu répondant aux normes de sécurité et une stabilité optimale au regard des conditions climatiques.In general, the wooden carrying frame 11 is formed of wooden elements connected together according to a frame of predetermined shape, in particular depending on the desired mechanical strength or the shape of the composite structure 10 to achieve. In other embodiments not shown, the wooden carrying frame 11 may be formed by one or more non-interconnected wooden elements, evenly distributed or not inside the composite structure 10 and embedded by the binder product 12. Such a composite structure 10 as described above therefore has optimum mechanical strength, in particular thanks to the combination of a carrier frame 11 made of wood and a binder product 12 composed of cement or lime mixed with reinforcing particles of wood or any other material. Moreover, such a composite structure 10 is self-supporting and meets the antiseismic standards. The composite structure 10 also offers optimal sound and / or thermal insulation and has a fire resistance that meets safety standards and optimal stability with regard to climatic conditions.
20 Comme représenté sur la figure 4, illustrant un mur 16 réalisé au moyen d'une structure composite 10 selon l'invention et comportant, par exemple, une porte 17 et une fenêtre 18, les éléments en bois de l'ossature formant l'armature porteuse 11 sont tous reliés entre eux, sont positionnés, longitudinalement et latéralement, autour de la porte 17 et autour de la 25 fenêtre 18, et sont tous enrobés par le produit liant 12. D'une façon générale, dans le cas d'une construction verticale, du type façade, mur ou analogue, l'armature porteuse 11 en bois est constituée d'une ossature de forme prédéterminée quelconque, mais toujours 30 positionnée autour des différentes ouvertures réalisées, notamment en vue 2909695 7 d'optimiser le renfort du mur et en vue de répondre aux exigences des normes antisismiques. Un procédé de réalisation d'une telle structure composite 10 selon l'invention 5 va être décrit plus en détail au regard des figures 1 à 3. Le procédé comporte tout d'abord une étape de préparation du produit liant 12, comportant avantageusement une première phase d'introduction, par exemple, de plaquettes de bois 13 dans une première cuve, simultanément avec de la chaux vive et de la poussière de silice. Les différents composants sont 1 o ensuite mélangés dans la première cuve, afin d'obtenir un produit intermédiaire, lequel est ensuite versé dans une seconde cuve, par exemple une centrale à béton, contenant du ciment ou de la chaux. Enfin, le produit intermédiaire et le ciment ou la chaux sont mélangés à l'intérieur de la seconde cuve, en incorporant de préférence de l'eau, afin d'obtenir le produit 15 liant 12 (figures 1 et 2). Suite à la préparation du produit liant 12, comme décrit ci-dessus, une étape de préparation de l'armature porteuse 11 en bois est réalisée (figure 3), notamment selon la forme de la structure composite 10 à réaliser. Puis, 20 l'armature porteuse 11 en bois est insérée dans un moule, associé à la fabrication de la structure composite 10 et présentant une forme correspondante. Le produit liant 12, réalisé au préalable, est ensuite coulé dans le moule, de manière à enrober l'armature porteuse 11 en bois (figures 1 et 2). Enfin, après différentes étapes classiques de préparation et de 25 démoulage, la structure composite 10, comme représentée sur la figure 1, est obtenue. Un tel procédé de réalisation permet donc de manière simple, rapide et peu coûteuse d'obtenir une structure composite 10 présentant tous les avantages 30 décrits ci-dessus.As shown in FIG. 4, illustrating a wall 16 made by means of a composite structure 10 according to the invention and comprising, for example, a door 17 and a window 18, the wooden elements of the framework forming the 11 are all interconnected, are positioned, longitudinally and laterally, around the door 17 and around the window 18, and are all coated by the binder 12. Generally, in the case of a vertical construction, of the facade, wall or the like type, the carrying frame 11 of wood is constituted by a frame of any predetermined shape, but always positioned around the various openings made, especially in view 2909695 7 optimizing the reinforcement wall and to meet the requirements of the earthquake standards. A method of producing such a composite structure 10 according to the invention 5 will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 3. The method firstly comprises a step of preparing the binder product 12, advantageously comprising a first introduction phase, for example, wood chips 13 in a first tank, simultaneously with quicklime and silica dust. The various components are then mixed in the first tank, to obtain an intermediate product, which is then poured into a second tank, for example a concrete plant, containing cement or lime. Finally, the intermediate product and the cement or lime are mixed inside the second tank, preferably incorporating water, to obtain the binder product 12 (Figures 1 and 2). Following the preparation of the binder product 12, as described above, a step of preparation of the carrier frame 11 of wood is performed (Figure 3), in particular according to the shape of the composite structure 10 to achieve. Then, the wooden carrier 11 is inserted in a mold, associated with the manufacture of the composite structure 10 and having a corresponding shape. The binder 12, previously produced, is then cast in the mold, so as to coat the wooden carrier 11 (Figures 1 and 2). Finally, after various conventional steps of preparation and demolding, the composite structure 10, as shown in FIG. 1, is obtained. Such an embodiment method thus makes it possible in a simple, rapid and inexpensive manner to obtain a composite structure 10 having all the advantages described above.
2909695 8 L'invention n'est pas limitée aux différents modes de réalisation décrits ci-dessus. L'armature porteuse 11 en bois peut notamment avoir une forme et des dimensions différentes, tant qu'elle permet une tenue mécanique optimale de la structure composite 10. À titre d'exemple, la section des 5 éléments en bois constituant l'armature porteuse 11 peut être notamment de forme circulaire, rectangulaire, triangulaire, etc. La forme et les dimensions des plaquettes de bois 13, incorporées dans le produit liant 12, peuvent être différentes, tant que la structure composite 10 présente une résistance aux chocs et une tenue mécanique optimales.The invention is not limited to the various embodiments described above. The carrier frame 11 of wood can in particular have a different shape and dimensions, as long as it allows an optimal mechanical strength of the composite structure 10. By way of example, the section of the 5 wooden elements constituting the carrying frame It can be in particular of circular, rectangular, triangular shape, etc. The shape and dimensions of the wood chips 13, incorporated in the binder product 12, may be different, as long as the composite structure 10 has optimum impact resistance and mechanical strength.
10 Par ailleurs, la structure composite 10 peut également avoir une forme différente et des dimensions plus ou moins grandes, selon les applications recherchées, à savoir la fabrication d'un mur, d'une dalle ou d'un plancher, etc. Tout type de bois peut être utilisé pour l'armature porteuse 11 et les 15 particules en bois incorporées dans le ciment ou la chaux du produit liant 12. Le procédé de fabrication selon l'invention peut permettre de réaliser une structure composite 10 avec tout type d'armature porteuse 11 en bois et tout type de particules de renfort (en bois, en plastique, en matériau minéral ou 20 végétal), mélangées avec le ciment ou la chaux pour former le produit liant 12.Furthermore, the composite structure 10 may also have a different shape and dimensions larger or smaller, depending on the desired applications, namely the manufacture of a wall, a slab or a floor, etc. Any type of wood can be used for the carrier reinforcement 11 and the 15 wood particles incorporated in the cement or lime of the binder 12. The manufacturing method according to the invention can make it possible to produce a composite structure 10 with any type carrier frame 11 of wood and any type of reinforcing particles (wood, plastic, mineral or vegetable material), mixed with the cement or lime to form the binder product 12.
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