Connaître le panneau GFRG dans la construction de bâtiments – Humidite maison

La plupart des structures de construction modernes sont constituées de divers types de matériaux. Que vous soyez un constructeur, un architecte, un ingénieur ou un entrepreneur, il est extrêmement important de bien connaître les nuances des matériaux de construction communément utilisés.

La connaissance de différents types de matériaux de construction, ainsi que les détails de leurs propriétés et leurs diverses utilisations à des fins différentes, constituent une ressource importante entre les mains des constructeurs pour obtenir des économies de coûts de construction. Outre l'utilisation économique des matériaux, l'utilisation précise des matériaux permet d'améliorer la résistance structurelle, l'aspect esthétique et l'efficacité fonctionnelle. Dans cet article, nous allons discuter d'un de ces matériaux de construction, communément appelé «GFRG». Laissez-nous d'abord savoir ce que GFRG est.

Panneaux GFRG

GFRG est synonyme de gypse renforcé de fibre de verre. Les panneaux GRRG sont également appelés Murs rapides. Ces panneaux de construction sont constitués de plâtre de gypse, qui est calciné, puis renforcés par des fibres de verre. Il a été inventé pour la première fois par le GFRG Building System Australia en 1990 dans le but de construire des bâtiments à grande échelle. Actuellement, ces panels ont trouvé leur application en Inde et dans d'autres pays en développement.

La dimension typique du panneau GFRG est généralement de 12 m de long, 3 m de large et 0,124 m de profondeur. Ces panneaux sont principalement constitués de gypse, de fibre de verre, de boue de béton et de produits chimiques tels que des émulsions hydrofuges.

Actuellement, il existe deux unités de fabrication de panneaux GFRG en Inde:

  • FACT-RCF Building Products Ltd., située à Kochi (Kerala).
  • Rashtriya Chemicals and Fertilizers Limited, situé à Mumbai.
Vue typique d'un panneau GFRG

Vue typique d'un panneau GFRG

Classification du panneau GFRG

Classe 1: Grade résistant à l'eau

Les panneaux de type GFRG de qualité résistante à l'eau sont utilisés pour la construction de murs extérieurs dans des zones humides où la résistance à l'eau est de première importance. En outre, cette variété de panneaux GFRG est utilisée dans les coffrages de sols ou de murs pour le remplissage de béton.

Les panneaux GFRG de qualité générale peuvent être utilisés pour des applications structurelles et non structurelles dans des zones sèches. Ces types de panneaux ne conviennent généralement pas pour la construction de murs extérieurs ou intérieurs. Ils ne sont pas non plus recommandés pour la construction de coffrages de murs ou de sols.

Les panneaux GFRG de type cloison conviennent mieux à la construction de cloisons de séparation internes non structurelles. Ce type de panneau GFRG est recommandé uniquement pour les zones sèches.

Vue agrandie d'une section typique du panneau GFRG

Vue agrandie d'une section typique du panneau GFRG

Applications du panneau GFRG dans la construction de bâtiments

Utilisation du panneau GFRG dans la construction de maisons

01. Pour les murs porteurs

L'une des applications les plus courantes des panneaux GFRG est observée en tant que structures porteuses dans les bâtiments. Lorsque les cavités à l'intérieur des panneaux GFRG sont remplies de béton, la résistance à la compression des panneaux est améliorée. De plus, lorsque les barres de renforcement sont introduites, la capacité du panneau à résister aux charges latérales est également améliorée. Désormais, l'utilisation de telles structures porteuses dans la construction est l'option la plus appropriée pour les bâtiments à plusieurs étages.

Pour la construction de bâtiments à un ou deux étages, les cavités peuvent être remplies avec un matériau de structure alternatif tel que de la poussière de carrière mélangée à 5% de ciment. Cependant, le protocole de remplissage est recommandé pour chaque troisième ou quatrième cavité, ainsi que pour chaque joint ou emplacement d'ouverture. De préférence, le remplissage doit être effectué avec du béton M20. De plus, il doit être renforcé avec une barre de renforcement de 8 mm.

02. Dalles horizontales de plancher et de toit

Dalle GFRG en construction

Les panneaux GFRG peuvent également être utilisés comme plancher intermédiaire ou dalle en combinaison avec les structures en béton armé. La résistance de telles dalles en GFRG peut être considérablement améliorée en l'incorporant à des micropoutres en béton armé. Afin de fournir des micro-faisceaux encastrés, le rebord supérieur de la cavité respective est ajusté et retiré de manière à ce que le rebord minimal de 25 mm reste en saillie des deux extrémités.

Les panneaux GFRG pour sol et dalle sont coupés à la taille requise et marqués avec des notations. Premièrement, les joints de mur, les cavités et les traverses horizontales en RCC sont remplis de béton. Ensuite, une lame de bois d'une largeur de 300 mm à 450 mm est prévue pour couvrir l'espace entre les murs avec un support, quel que soit le type de micropoutre intégré. Enfin, les panneaux de toit doivent être soulevés par la grue afin que le panneau puisse flotter parfaitement à l'horizontale.

Chacun des panneaux de toit GFRG est placé au-dessus du mur de manière à laisser un espace minimum de 40 mm. Ceci est fait afin de permettre aux tiges verticales d'être placées en permanence d'un sol à l'autre et de fournir un cadre monolithique en RCC à l'intérieur du mur rapide.

Les panneaux GFRG peuvent également être utilisés comme cloisons de séparation dans des bâtiments à un ou plusieurs étages. Les cavités des panneaux GFRG peuvent être remplies convenablement. De tels panneaux sont utilisés comme cloisons, alors que ces panneaux peuvent également être utilisés pour le revêtement de bâtiments industriels ou d'installations sportives. De même, ils peuvent être utilisés comme murs combinés ou murs de sécurité.

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Avantages des maisons de panneaux GFRG

Les matériaux de construction conventionnels comme le béton possèdent une conductivité thermique élevée et une résistance thermique relativement faible. Les toits et les murs en matériaux de construction conventionnels ont tendance à émettre de la chaleur à l'intérieur du bâtiment. Désormais, une énergie électrique lourde est nécessaire pour maintenir le niveau de confort intérieur. En outre, la consommation d’énergie électrique sera élevée pour chauffer l’intérieur pendant la saison hivernale.

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Le panneau GFRG offre une faible conductivité thermique et une résistance thermique élevée par rapport aux matériaux de construction conventionnels. Selon ‘Mohd Peter Davis’ (2000 à l’Université Putra Malaysia, Selangor), pendant la saison estivale, la température à l’intérieur du bâtiment en panneaux de gypse renforcé de fibre de verre se refroidit de 5 à 6 degrés Celsius par rapport aux bâtiments en béton.

Une faible consommation d'énergie au moment de la production en série de matériaux de construction, ainsi qu'une utilisation minimale d'énergie récurrente pour une utilisation opérationnelle, sont essentielles pour parvenir à une réduction des émissions de carbone. Cela aide indéfiniment à sauver l'environnement et à lutter simultanément contre le réchauffement climatique.

La Banque mondiale a approuvé le GFRG en tant que matériau éligible pour les «crédits carbone» au titre du protocole de Kyoto.

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L'utilisation de technologies de pointe à faible consommation d'énergie, écologiques et plus propres pour le retraitement / le recyclage de la matière première est l'application du GFRG, car les panneaux GFRG consomment un niveau d'énergie très bas et contribuent également à la protection de l'environnement. C’est la raison pour laquelle le panneau GFRG de grande série est considéré comme étant apte à relever le défi de la construction de logements / bâtiments abordables pour les logements abordables.

La Convention-cadre des Nations Unies sur les changements climatiques (CCNUCC) a également approuvé l'utilisation des panels de GFRG en tant que matériau vert dans le cadre du protocole du Mécanisme de développement propre (MDP).

03. Logements abordables de qualité

Le coût de construction avec du matériau GFRG est plus ou moins le même ou peut-être légèrement moins que le coût de construction des maisons en briques classiques. Le coût total de la construction des maisons à panneaux GFRG s’élève à environ Rs. 1700 par pieds carrés, ce qui est très économique et convivial pour les poches. Comme une plus grande résistance peut être obtenue avec des murs moins épais, la surface de la moquette du bâtiment peut être augmentée jusqu'à 10%. Il est respectueux de l'environnement, car le gypse, un déchet industriel, est utilisé comme ingrédient constitutif du GFRG. Les maisons construites avec des panneaux GFRG sont souvent qualifiées de bâtiments écologiques.

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Avec GFRG, le temps de construction peut être considérablement réduit. Les panneaux étant déjà fabriqués, le temps consommé lors de la pose et du durcissement de la brique peut être brutalement éliminé. Cela permet d'économiser jusqu'à 50% du temps total de construction. L'utilisation de panneaux GFRG augmente la durée de vie d'un bâtiment. La durée de vie d'une maison conventionnelle est d'environ 40 à 50 ans, tandis que celle d'une maison construite avec un panneau GFRG est d'environ 80 à 90 ans.

Inconvénients du panel GFRG

  • Pendant le processus de construction, il faut plus d'espace pour le déplacement de la grue.
  • Étant donné que la conception du panneau GFRG est compliquée, la procédure de construction peut être moins économique.
  • Pour l'installation des panneaux GFRG, une main-d'œuvre hautement qualifiée et expérimentée est nécessaire.
  • Les panneaux GRFG doivent être manipulés avec le plus grand soin pendant le processus de transport et de montage.
Transport des panneaux GFRG
  • La découpe des panneaux GFRG sur site nécessite des machines spécifiques.
  • Toute la procédure impliquée dans l’érection et la mise en place des panneaux GFRG est un peu compliquée et peut être difficile à suivre.
  • Les panneaux GFRG ne peuvent pas être utilisés pour la construction de murs à courbure circulaire ou supérieure.
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Propriétés mécaniques des panneaux GFRG

Les propriétés mécaniques suivantes des panneaux de construction GFRG sont déterminées à partir des essais effectués sur les panneaux. Les propriétés mécaniques sont les suivantes:

  • Poids unitaire: 0.443 kN / m
  • Module d'élasticité: 7500 N / mm2
  • Résistance à la compression uniaxiale: 160k N / m
  • Résistance à la traction uniaxiale: 34-37 kN / m
  • Résistance ultime au cisaillement: 21,6 kN / m
  • Capacité d'absorption d'eau: 3.85%
  • Résistance au feu: jusqu'à 140 minutes
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Exigences de performance des panneaux GFRG

Les deux faces externes des panneaux GFRG doivent être exemptes de tous les défauts tels que les ondulations, les marques de carreaux, les ondulations, les taches, les fissures, les angles desserrés ou tout autre défaut qui pourrait avoir un effet défavorable sur les finitions de surface peintes.

Il est nécessaire que la peinture doit être appliquée directement sur la face A d'un panneau GFRG sans qu'il soit nécessaire de recourir à un enduit ou à un enduit de grande taille. La qualité du panneau peut être contrôlée par le déroulement du screeding final au cours du processus de fabrication.

Les exigences d’apparence côté B sont généralement décidées par négociation entre le fabricant et son client. Toutefois, le côté minimum requis pour l’autre face est un revêtement de texture de 3,5 mm ou un revêtement à la truelle qui couvre tous les défauts possibles.

Les tolérances dimensionnelles fabriquées pour un panneau GFRG de taille normale doivent satisfaire aux exigences suivantes:

  • Longueur: ± 3mm (longueur nominale)
  • Hauteur: ± 3mm (hauteur nominale)
  • Epaisseur: +3 à 0 mm (Epaisseur nominale)

La planéité du panneau doit satisfaire aux exigences suivantes:

  • L’inégalité locale maximale de la saillie ou du renfoncement doit être inférieure à 1 mm du côté A et à 3 mm du côté B et,
  • Pour toute la courbure de la surface, la déviation de tout point de la face du panneau par rapport à une ligne droite de 2,5 m ne doit pas dépasser k = 3 mm dans aucune section du panneau et dans les deux directions orthogonales.
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La teneur en eau des panneaux est généralement mesurée immédiatement après le processus de séchage (sans absorption d'humidité après le séchage) doit être inférieure à 1% lorsque testée conformément à la clause 10.4.3. de BMBA PC-3: 2011.

Le poids nominal du panneau GFRG à âme creuse vide, séché et vide, doit satisfaire aux critères suivants:

  • Classe 1: 40kg / m2 avec une tolérance de ± 6%
  • Classe 2: 40kg / m2 avec une tolérance de ± 6%
  • Classe 3: 40kg / m2 avec une tolérance de ± 15%

05. Débit d'absorption d'eau

Le taux d'absorption d'eau des panneaux GFRG de qualité résistante à l'eau ne doit pas dépasser 5% en poids après une immersion de 24 heures dans l'eau soumis à l'essai conforme à la clause 10.4.5. Aucun test n'est requis pour les autres qualités de panneaux GFRG.

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06. Capacité de charge verticale

Lorsqu’il est testé conformément à la clause 10.4.6, la résistance en compression du panneau en section transversale doit satisfaire aux exigences minimales indiquées ci-après:

  • Résistance minimale à la compression pour le grade général ou résistant à l'eau: 160 kN / m
  • Résistance minimale à la compression pour le degré de séparation: 90 kN / m

Construction de maisons à l'aide de panneaux GFRG

01. Excavation et fondation

L’excavation des sols s’effectue de la même manière pour poser les fondations. La première étape est la fondation. Les trois types de fondations les plus couramment utilisés sont les semelles filantes, les semelles isolées et les radeaux. La semelle de radeau est généralement utilisée pour les bâtiments à plusieurs étages ou dans les cas où le sol est identifié comme étant faible. Les semelles isolées sont généralement utilisées pour les petites maisons.

Une fois la fondation posée, son imperméabilisation est réalisée en pulvérisant les produits chimiques appropriés.

02. Placement des panneaux

La coulée de béton armé est prévue pour les poutres de socle. Ensuite, les barres de démarrage sont fixées à l'intérieur de la coulée de béton afin que les panneaux GFRG puissent être placés. Les panneaux sont transportés de la station de fabrication au chantier de construction. Ils sont placés sur les barres de démarrage en fonction des dimensions et des positions qui leur sont attribuées. Une fois qu'ils sont placés, une imperméabilisation est fournie pour sécuriser les joints.

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Coulée du béton dans les cavités du panneau GFRG

Après la fixation des panneaux GFRG, ceux-ci doivent être maintenus en place jusqu'à ce que le mélange de béton leur soit versé. Le support de ces panneaux est assuré par les barres de support. Ensuite, le mélange de béton est rempli dans chacune des cavités des panneaux à partir du haut.

Panneau GFRG en dalle

Une fois les murs finis, les panneaux sont placés sur le dessus sous forme de dalles. Une cage de renforcement pour les poutres encastrées est fournie et la chape en béton est obtenue en coulant le mélange de béton sur la dalle. Après le bétonnage de la dalle de toit, les travaux de finition et de plâtrage sont terminés. Pour en savoir plus sur la construction du bâtiment GFRG, visionnez cette vidéo d'IIT Madras.

Procédure de construction de la maison de panneaux GFRG

Coût de construction de la maison de panneaux GFRG

Le coût net pour une maison de 1000 pieds carrés construite avec un panneau GFRG serait d’environ Rs. 17 lakhs. Il s'agit d'un coût standard de base, qui peut varier en fonction de l'emplacement, des matériaux, du plan d'étage et de la conception. À l'IIT de Madras, dans le cadre du projet pilote, la maison à faible coût de 500 pieds carrés coûtait environ 4 000 roupies. 5,75,000. (Les deux prix aux taux du marché d’aujourd’hui en septembre 2019).

Procédé de fabrication du panneau GFRG

Procédé de fabrication des panneaux GFRG en usine

Procédé de fabrication des panneaux GFRG

Le processus de fabrication d'un panneau GFRG est effectué dans une usine semi-automatique en mélangeant les ingrédients constitutifs dans des proportions adéquates. Les déchets de l'industrie des engrais sont retraités pour former du plâtre de gypse qui sert de matière première à la production des panneaux GFRG. Le processus de fabrication est essentiellement réalisé en trois étapes différentes et successives.

Au cours de la première étape, le gypse calciné et d’autres additifs chimiques sont coulés sur une table spécialement conçue pour la fabrication des panneaux. Ensuite, les fibres de verre sont réparties uniformément sur le mélange à l'aide d'un processus de tamisage et de laminage. Une fois qu'une couche de mélange est terminée, des bouchons en aluminium sont insérés avec un espace de 20 mm entre eux. Ces bouchons en aluminium sont introduits dans les cavités creuses des panneaux. La deuxième couche de mélange est ensuite versée sur les bouchons en aluminium avec les fibres de verre coupées. Le bourrage est fait pour former des nervures sur les panneaux creux. Dans la dernière étape, le même processus que la première étape est répété pour compléter la couche supérieure des panneaux.

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Cet arrangement est laissé pour le réglage, qui est environ 25 minutes. Ensuite, la table de coulée est tournée pour atteindre une position verticale afin que le panneau puisse être retiré. Il est ensuite mis de côté pour le séchage au moyen d'un chariot élévateur spécial. Le séchage est effectué dans une chambre sèche, où de l'air chaud circule en continu pour sécher le panneau de manière uniforme pendant environ 20 minutes.

Une fois que les panneaux sont complètement secs, ils sont coupés aux formes et aux dimensions souhaitées à l'aide d'un processus automatisé assisté par ordinateur.

Selon Meher Prasad (professeur à la Division de l'ingénierie des structures du département de génie civil de l'IIT Madras), la fabrication de panneaux GFRG à partir de la matière première, le gypse, à savoir le gypse naturel, le gypse minéral, le phospho-gypse ou le gypse chimique, plus de 90% de pureté, consomme moins d’énergie que les matériaux de construction classiques énergivores tels que la brique, le béton, etc. La résistance thermique accrue du gypse réduit la charge de climatisation des bâtiments: elle réduit donc la demande en énergie de bâtiments GFRG que dans les bâtiments construits avec des matériaux de construction conventionnels. En outre, en raison de l’efficacité accrue de la surface de tapis et de la réduction du temps de construction, l’économie contribue finalement à réduire les coûts.

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