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GLACES ET VERRES N° 85 — Août 1946
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GLACES ET VERRES REVUE TECHNIQUE, ARTISTIQUE, PRATIQUE 62, rue de la Chapelle, PARIS (18°) — Téléph. : Botzaris 60-62 Direction : R. LHOTE Édition de la Société d'Études et de Publicité Société à responsabilité limitée au Capital de 25.000 fr. R.C. Seine 229.903 B — Rép. Prod. Seine C A 13.717 Rédaction : M. Despréaux --- ABONNEMENTS Un an : France, 100 francs; Étranger, 200 francs Compte de Chèques postaux : Paris 1155-78 --- Tous les deux mois Le numéro : 20 francs (Étranger : 40 francs) N° 85 19e année Août 1946 --- Sommaire L'origine du " béton translucide " (R. L.) ……………………………… 1 Une révolution dans l'éclairage : la lampe fluorescente (Jean J. Chappat) …………………………………………………………… 9 Les articles sont publiés sous la responsabilité de leurs auteurs. Tous droits de reproduction réservés pour la France et l'étranger. --- L'origine du " béton translucide " Tout le monde connaît maintenant le « béton armé translucide » ou, par simplification, le « béton translucide ». Il date d'une quarantaine d'années. Bien que cette invention soit récente en somme, il devient déjà difficile d'en préciser l'origine. Plusieurs pères putatifs en revendiquent la paternité. Des querelles de nationalité viennent encore exciter les passions! Nous avons tenté de rechercher la vérité en nous appuyant sur des documents d'archives et sur des conversations avec les survivants de l'époque de la création. C'est le fruit de nos recherches que nous livrons ici. Il semble à peu près certain que M. Gustave Joachim soit le véritable inventeur du béton translucide. Ses premiers essais datent de 1907. C'est lui qui a pris, le 13 mai 1909, un brevet français n° 403.007 s'appliquant aux « panneaux lumineux à ossature de ciment armé pour planchers et autres applications similaires ». C'est également lui qui a déposé, le 4 septembre 1911, sous le n° 130.950, la marque « Le béton armé translucide » destinée à désigner les « dallages, planchers, cloisons et autres parois » constitués en application de son brevet. Cette inscription a été renouvelée en 1925. Dès 1903, M. G. Joachim, entrepreneur de maçon- --- Ci-dessous : Fac simile du brevet pris en 1909 par M. Joachim. RÉPUBLIQUE FRANÇAISE. OFFICE NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE. BREVET D'INVENTION. VII. — Construction, travaux publics et privés. 3 — Travaux d'architecture, aménagements intérieurs, secours contre l'incendie. N° 403.007 Panneau lumineux à ossature de ciment armé pour planchers et autres applications similaires. Société G. JOACHIM et C* résidant en France (Seine). Demandé le 13 mai 1909. Délivré le 14 septembre 1909. — Publié le 23 octobre 1909. La présente invention est relative à un panneau lumineux à ossature de ciment armé, destiné à la construction de planchers et autres applications similaires. Ce dispositif de panneau lumineux se caractérise en ce qu'il peut être constitué par un ou plusieurs éléments de dimensions déterminées dont les blocs transparents de formes diverses se trouvent noyés dans une ossature que l'on peut disposer symétriquement et à égale distance les uns des autres et dans tous les cas suivant tel arrangement dicté par les convenances. Ces blocs forment ainsi des rangées, entre lesquelles on dispose des tiges 33 de fer b à profil rond ou carré et de section appropriée aux résistances nécessitées par les diverses applications à établir. Sur les côtés extérieurs de l'ensemble formé --- GLACES et VERRES | 1
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nerie et de béton armé, s'était spécialisé dans la construction de planchers comportant des dalles en verre quadrillées, à décoration ou brutes, dont l'emploi se généralisait à l'époque. Les couloirs souterrains des gares, les étages superposés des grands magasins comportaient, pour leur éclairage, de larges espaces laissant passer la lumière diurne. Le mode de construction en était simple : poutres métalliques supportant des quadrillages de fers cornières dans lesquels étaient enchâssées les dalles de verre. Celles-ci étaient joint- Pavés Joachim ronds et carrés. GLACES et VERRES Première application de béton translucide en 1908, à la gare Saint-Lazare. Vues par dessus et par dessous. toyées au mastic ou au ciment. Ce système donnait et donne encore pleine satisfaction. Il est susceptible de supporter un poids très important au mètre carré. Dès les premières applications des frères Perret, on remplaça les poutrelles de fer par des poutres de béton armé pour supporter la charge principale des éléments de dalles de verre. C'est en construisant ces poutres de béton armé et les dallages en ciment, que M.G. Joachim se demanda s'il ne serait pas possible d'incorporer au mortier des blocs de verre qui tiendraient la place des cailloux et gravillons. Car il avait déjà noté la parfaite adhérence du ciment au verre lorsqu'il enchâssait les dalles dans les fers cornières. Il en avait déduit que le béton armé, truffé de blocs de verre, constituerait un monolithe aussi résistant qu'un béton homogène. Il passa de l'idée à l'acte en faisant fabriquer des pavés ronds et carrés par la Compagnie de Saint-Gobain. Dans les premières applications, les fers d'armature étaient disposés en petites poutrelles. Comme on le voit, la gorge pratiquée dans le pavé est destinée à empêcher tout glissement vertical dans le béton et non à servir de logement au fer d'armature.
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Ces premiers blocs pouvaient être considérés comme pleins. Ils étaient moulés en verre « clair » d'une composition identique à celle des dalles. La première application en fut effectuée en 1908 dans la cour de la gare Saint-Lazare à Paris, pour l'éclairage des galeries de raccordement du Métropolitain au Nord-Sud. Puis une deuxième réalisation eut lieu sous forme de panneaux éclairant les resserres souterraines de la Ville de Paris tout le long du boulevard Raspail. Ensuite ce fut le hall de la Société Civile des Chemins de Fer de l'Ouest, 24, rue Cambacérès à Paris, puis 12 panneaux carrés de pavés de $10 \times 10 \times 5$ cm dans des resserres de la Ville de Paris, au Champ-de-Mars, encore actuellement en service. *** Dans les premières années d'application du béton armé translucide, on noyait les pavés de verre dans le hourdis de béton, en ayant soin de placer des barres ancrées aux appuis. Ces fers d'armature étaient disposés en petites poutrelles. Les pavés carrés laissaient passer pour chaque dalle plus de lumière que les pavés ronds. Néanmoins, il restait toujours les joints qui constituaient un quadrillage obscur. Et c'est pour éliminer cet effet, en quelque sorte négatif pour l'éclairage, que Frederick L. Keppler créait en Allemagne, au début de 1911, après quelques premières tentatives en Ces photographies sans retouche montrent l'état actuel de panneaux éclairant des resserres de la Ville de Paris au Champ-de-Mars (pavés Joachim). Les pavés Keppler. Amérique, un modèle de pavé carré dit « jointif », à bases débordantes. L. Keppler était allemand d'origine, naturalisé citoyen américain. Il semble qu'il ait fait ses premières offres en France à l'Hôtel-de-Ville de Paris, par l'intermédiaire d'un M. Morwitz, avec lequel il réalisa une première application dans une galerie intérieure d'une maison de soierie, rue de Hanovre. L'immeuble dont il s'agit a été remplacé par le palais Berlitz. La forme du pavé Keppler était séduisante. L'assemblage jointif des verres, la facilité et la simplicité d'exécution, l'aspect par dessous d'une superficie complètement verrée, sans joints de béton apparents, en faisaient un modèle d'avenir. M. G. Joachim, impressionné par cette idée nouvelle, conclut avec Keppler un contrat de trois ans pour l'exploitation en France de son invention. La Compagnie de Saint-Gobain entra aussi en rapport avec M. Keppler et obtint de l'inventeur allemand une licence de fabrication. Une convention intervint lors d'une conversation à Paris, en 1911, entre M. Keppler, M. Morwitz, M. Lucien Delloye, alors directeur général des Glace-ries de la Compagnie de Saint-Gobain, et M. G. Joachim. Ce dernier était autorisé à faire l'application des pavés Keppler dont les moules furent créés par l'Union Commerciale pour la Vente des Produits Spéciaux et dont les pièces étaient fabriquées à Saint-Gobain. La première application de ces pavés jointifs fut réalisée en 1912. Il y eut des déboires : les embases se brisaient. Ces ennuis se révélaient aussi bien en France qu'en Allemagne. Tout fut imaginé pour les éviter : renforcement des bases, des parois, emploi de cartons pour empêcher les verres de se toucher à la pose, enduits plastiques autour des parois des pavés afin de parer aux efforts de dilatation du béton. Ces GLACES et VERRES
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modifications s'étendirent d'ailleurs sur plusieurs années. C'est ainsi qu'après la guerre 1914-1919 furent créés par M. G. Joachim les modèles appelés « Superlux » 317, 318, 319, ou référencés nos 1 et 2 (numéros variant suivant les dimensions) et modifiant les pavés Keppler, avec parois renforcées et dispositif de carton entre les embases. Pendant le même temps, en 1927, le Comptoir Général de Vente des Manufactures de Glaces de Saint-Gobain, Aniche et Boussois mettait au point les modèles « Maxima » nos 44, 46, 74 et 78 qui présentaient sensiblement les mêmes caractéristiques avec un large évidement dans la partie inférieure des pavés. On avait en effet abandonné l'idée première des pavés pleins. Les raisons en étaient multiples. Le calcul démontrait que, dans les planchers translucides, la partie inférieure des pavés ne subissait pas ou peu de compression quand il s'agissait de dalles reposant sur deux appuis libres. Il était donc possible d'en réduire l'épaisseur. Par ailleurs, cette diminution de la quantité de verre amenait une diminution correspondante du poids du pavé et, parallèlement, un abaissement du prix de revient et de vente. Les pavés pleins avaient pourtant toujours leurs défenseurs. Ceux-ci rappelaient que les premiers pavés pleins placés à l'endroit le plus passant de la cour à la gare Saint-Lazare n'ont été remplacés qu'en 1933, et non par suite de bris, mais en raison d'une usure de 6 à 7 mm provoquée par le roulage intensif des chariots à bagages. Et encore faisait-on remarquer que Le pavé 319. Les pavés OE1 et OE2 (à droite : coupe). le béton avait été usé plus vite que le verre, celui-ci restant en relief alors que le ciment se creusait. Les barres supérieures des fers, devenues visibles, pouvaient occasionner la chute des passants. Les rares pavés qui étaient brisés l'avaient été par suite de chocs; mais tous étaient maintenus dans le béton et il n'y avait aucun trou. On évaluait à cinquante mille le nombre de personnes passant en moyenne chaque jour sur ces dalles translucides. La Compagnie de l'Ouest-Etat, satisfaite de ces applications, avait demandé d'autres fournitures de pavés. La Compagnie de Saint-Gobain créa alors deux modèles, l'un rond, l'autre carré, semi-pleins, auxquels elle donna la référence O-E 1 et O-E 2 (en fonction des mots « Ouest-Etat »). Ces types furent généralisés, surtout après la guerre de 1914-1918. On put leur reprocher d'avoir un diamètre trop restreint par rapport à leur épaisseur. La grande quantité de verre que devait traverser le flux lumineux absorbait partiellement celui-ci. En 1921, M. Joachim construisait la plus grande coupole elliptique de l'époque avec son pavé no 1 de 10 cm de diamètre et de 5 cm de hauteur. Elle couvrait le grand hall de l'hôtel du Touring Club de France, avenue de la Grande-Armée. Elle est encore intacte. * Mais, dès 1909, la Compagnie de Saint-Gobain s'était préoccupée de la difficulté de remplacer les pavés cassés accidentellement. Le problème était assez délicat à résoudre car le fer du béton armé passait au droit de la paroi extérieure du pavé. Après avoir brisé complètement au marteau et au burin le bloc de verre, il était impossible de faire glisser un nouveau pavé dans l'alvéole obtenue sans provoquer le bris des voisins par un élargissement du trou initial ou le sectionnement toujours dangereux des fers de l'armature du plancher. Le 28 décembre 1909, M. Crochet, à l'époque chef de l'Union Commerciale des Produits Spéciaux, déposait, par l'intermédiaire de la Compagnie de Saint-Gobain, un brevet relatif à un « pavé hélicoïdal ». L'invention cor- Vue intérieure de la grande coupole du Touring-Club, à Paris (M. Lopin, arch.). Grand axe: 10 m 55; petit axe : 6 m 16.
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Coupole des Magasins Réunis, à Maubeuge. Vue extérieure et vue par dessous (M. Oudin, arch.). respondait à l'idée que l'hélice extérieure de ce pavé déterminait dans le béton, dans lequel elle était enrobée, un pas de vis en creux. Si donc le premier pavé venait à être brisé, il suffisait d'enlever tous les morceaux de verre. La dépouille hélicoïdale dans le ciment était nette. On vissait à sa place un autre pavé préalablement enduit de parafline, d'un corps gras ou de mastic, afin de faciliter le vissage. Ensuite les joints étaient obturés au moyen d'un ciment coulé liquide. Le pavé de remplacement était de dimensions extérieures légèrement inférieures à celles du pavé original. L'une des caractéristiques de l'invention était de réserver dans la partie supérieure de la cavité du pavé un logement approprié en forme de croix ou en fente dans lequel pouvait être introduite une clé en bois permettant le vissage à force. L'intérêt de ce système, qui fut breveté également en Amérique le 10 octobre 1911, était de permettre le remplacement d'urgence dans un dallage en service, sans qu'il soit besoin d'entamer le ciment, sans risquer de couper les tringles de l'armature et sans échafaudage particulier. Les mêmes brevets se référaient à la possibilité de cercler les pavés afin de protéger leurs arêtes contre les chocs du fer des roues de voitures ou de chariots. Effectivement, les pavés hélicoïdaux pouvaient être vendus avec un cercle embouti en tôle d'acier de 5/10 de millimètre au diamètre de 10 ou 12 cm. Le pavé hélicoïdal. Pratiquement, ces pavés ont été peu utilisés. Dans leur forme très allongée la lumière était « mangée » et leur base inférieure était vraiment trop réduite par rapport à leur surface supérieure. *** Les créateurs de pavés poursuivaient plusieurs objectifs, dont les deux principaux étaient, d'une part, de faire passer le maximum de lumière possible à travers leurs dallages et, d'autre part, de donner au béton translucide un aspect artistique. C'est pour atteindre ce dernier but que, dès avant 1914, M. G. Joachim avait eu l'idée d'utiliser des pavés de couleur. C'est à sa demande que les manufactures coulèrent les premiers pavés jaunes qu'il employa en 1913 à la construction de la coupole des Magasins Réunis à Maubeuge. Il faisait également la première application, dans le sens décoratif, de pavés carrés et de pavés ronds employés conjointement. C'est avec ces idées directrices, axées vers une présentation artistique, que M. Divorne, qui avait été le collaborateur de M. G. Joachim depuis 1921, apporta à son tour sa part de créations. Il réalisa, à l'Exposition des Arts décoratifs en 1925, ses premières applications de mosaïque lumineuse, sorte de béton armé translucide à petite échelle, en employant des cubes de verre de couleur de 3 cm d'épaisseur avec armature de 2 mm de diamètre et joints de béton de 5 mm de largeur. En 1928, les Etablissements Boileau-Mercier prenaient le brevet d'un pavé « Idéal », étudié par M. Divorne, et donnant un très bon rendement lumineux. En même temps, M. Divorne passait à la Compagnie de Saint-Gobain sa première commande de briques longues dites « Cristallux ». Il n'en déposa d'ailleurs le modèle, après épreuves convaincantes, qu'en juillet 1931. Ces briques, qui conviennent bien GLACES et VERRES
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1929, faisait valoir une théorie nouvelle, détruisant les idées préconçues bien ancrées et d'autant plus nuisibles que mal fondées. Le point capital de l'originalité de ces pavés résidait dans leur forme en double claveau de voûte, ce qui détruisait le principe généralement admis de la nécessité de gorges ou cannelures au pourtour des pavés. L'observation des résultats des expériences de M. Joachim et de ses propres créations avait convaincu M. Divorne que les gorges et les cannelures constituant le profil des pavés (et que l'on ménageait pour assurer leur maintien dans le béton et l'étanchéité), non seulement étaient inutiles à ce dessin, mais comportaient le grave défaut de rendre les pavés fragiles (amorces de casse et mauvaise répartition des efforts dans le verre) et aussi de diminuer considérablement le rendement lumineux. En outre, le remplacement d'un pavé à gorge n'était pas aisé et le rendement optique des faces en contact avec le béton, nullement pris en considération, était très mauvais. Le profil en double claveau inversé des pavés « Novalux » surprit les esprits tout d'abord. Certains n'y crurent pas et continuèrent à accorder leur faveur aux principes connus. Très vite la preuve fut faite que ces pavés étaient beaucoup plus éclairants, plus résistants (répartition Ci-dessous : Coupole de 15 m de diamètre à la National City Bank of New-York (M. Arvidson, arch.). Pavés décoratifs " Cristallux " de Divorne. Ci-dessus : Coupole en mosaïque de verre transparente multicolore. (Café Le Berry; M. Grossard, arch.; E. Di- vorne, ing. constr.) à certaines architectures, ont été et sont encore très employées en coupoles ou en verrières verticales. Dans le même ordre d'idée artistique, il créa les premiers pavés dits « décoratifs » avec lesquels il exécuta en 1929 le plafond du hall de la National City Bank à Paris. * Malgré ces progrès et la faveur grandissante du béton armé translucide, la technique du pavé de verre restait quelque peu flottante et manquait de principes techniques bien établis. M. Divorne, en créant ses pavés « Novalux », en PAVÉS RONDS CREUX --- PAVÉS CARRÉS CREUX --- Les pavés " Idéal ". GLACES et VERRES
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DÉTAILS DE LA RÉFLEXION PAR LES PRISMES COUPOLE EN BRIQUES PRISMATIQUES (À RÉFLEXION TOTALE) Ci-contre : Coupole à double effet, en briques prismatiques (Grands Magasins Frank et Gie, Paris; MM. Girardot et Grand, arch.). La source de lumière électrique servant à l'éclairage indirect est placée dans la coupe reposant sur le plancher (E. Divorne, ing. constr.). Ci-dessus : schéma explicatif. judicieuse des efforts dans le verre, suppression des efforts d'extension), plus brillants, et enfin d'un remplacement plus facile. Les pavés « Novalux » contribuèrent grandement à la faveur croissante du béton armé translucide. Il en fut fabriqué des millions d'exemplaires en France et à l'étranger, sous forme de licences et, naturellement, ils furent aussi plagiés sans scrupules. Encore maintenant, quinze ans après leur création, on peut dire que les pavés « Novalux » comportent dans leur simplicité toutes les qualités qu'un pavé en verre recuit peut avoir. En 1932, M. Divorne réalisa ses premières coupes à double effet, c'est-à-dire laissant passer la lumière extérieure en reflétant la lumière artificielle intérieure, permettant ainsi de se servir des coupes comme surface réfléchissante, et ceci grâce à l'effet des prises à réflexion totale dont il munissait ses briques de verre. PAVÉS À GORGE 1907-1929 PAVÉS "NOVALUX" 1929 - 1946 En 1923, la Compagnie de Saint-Gobain avait créé ses pavés SG ronds et carrés qui, déjà, représentaient une évolution sensible sur les modèles précédents. La gorge affecte toute la hauteur du pavé. Elle n'est plus toutefois aussi profonde qu'anteriorément et se rapproche de l'arc de cercle à grand rayon. Cette disposition permet un accroissement sensible de la surface éclairante du pavé. La face inférieure des différents modèles est lisse et l'évidemment, pour les pavés creux, épouse la forme d'une calotte sphérique dont le but est d'améliorer la transmission du flux lumineux et d'éviter l'accumulation des poussières. Enfin, la gamme des dimensions est suffisamment variée pour satisfaire toutes les exigences des constructeurs au point de vue de l'épaisseur des hourdis qui, d'une façon générale, sont prévus à 5, 6, 8 et même 10 mm lorsqu'il s'agit de dallages destinés à supporter d'importantes surcharges. Vers 1927, M. Dindeleux avait cherché une formule intermédiaire entre la mosaïque lumineuse de PAVÉS RONDS CREUX --- PAVÉS CARRES CREUX --- PAVÉS RONDS PLEINS --- PAVÉS CARRES PLEINS --- Les pavés “Novalux” et leurs avantages par rapport aux types précédents.
