Brevet FR2026947A1 — publié le 19700925

Pour obturer hormétiquement les joints entre des panneaux de béton qui sont utilisés pour le montage des murs dans la -construc- tion dite par éléments, on utilise actuellement principalement des mastics. On a alors le choix entre un mastic relativement peu coûteux mais qui durcit avec le temps et qui ne peut plus ensuite a ccompagner les dilatations thermiques des panneaux et un mastic spécial qui ne présente pas cet inconvénient mais qui, par contre est très coûteux. Pour la pose du mastic dans les joints horizontaux qu'on ne peut pas atteindre du sol, il est en outre nécessaire d'installer un échafaudage, ce qui augmente considérablement le codt de l'obturation des joints.Il est impossible d'utiliser des garnitures d'étanchéité élastiques profilées en matière thermoplastique ou en caoutchouc vulcanisé et connues en soi en raison des très larges tolérances de fabrication des panneaux de béton et en raison-des irrégularités des contours des joints. L'invention concerne un procédé -d'obturation de joints permettant d'éliminer ces insonvénients , mais n'étant pas toutefois limité-à--l'obturatian- de--Joints dans la construction par éléments et pouvant s'appliquer également à l'obturation de n importe quels--autres joints, en particulier dans le-bâtiment. Le procédé suivant-l'in-ven-tion caractérise en ce-qu'on place dans -le--j-oint une--garniture -d 'é-tanchéité qui est -constituée au moins en partie-par une masse de matière de base-dans laquelle est-noyé un conducteur électrique et qui, de son côté se-compose d'un mélange. d!un élastomère non vulcanisé et d'un agent gonflant qui dégage un gaz lorsqu'on-le chauffe, et en ce qu'on fait circuler un courant électrique dans le conducteur de manière que la matière de base s'échauffe et se gonfle sous 1'effet du gaz dégagé par l'agent gonflant, avec formation de pores, au moins une partie de l'élastomère étant simultanément vulcanisée. L'invention concerne également une garniture d'étanchéité pour la mise en oeuvre de ce procédé. Cette garniture est caractérisée en ce qu'elle est constituée au moins partiellement par une masse de matière de base dans laquelle est noyé au moins. un conducteur électrique et qui de son cté se compose d'un mélange d'un élastomère non vulcanisé. et d'un agent gonflant qui dégage un gaz sous l'effet du chauffage. Ce genre de garniture d'étanchéi- té sera désigné dans la suite plus brièvement par "garniture gonflante". D'autres caractéristiques et-avantages de ltinvention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard du dessin annexé et donnant à titre explicatif et nullement limitatif plusieurs formes de réalisation conformes à 'invention. Sur ce dessin, la figure 1 est une coupe transversale partielle de deux panneaux de béton-juxtaposés et d'une garniture d'étanchéité gonflante interposée entre les deux panneaux. la figure 2 représente la coupe de la figure 1, mais après la dilatation de Ia garniture; la figure 3 est une coupe transversale d'une variante de garniture gonflante; la figure 4 est une coupe transversale d'une autre variante de garniture gonflante; la figure 5 représente la garniture gonflante de la figure 4 en partie en élévation et en partie en coupe axiale; et la figure 6 est une coupe transversale d'une autre variante de garniture gonflante. Les figures 1 et 2 représentent deux panneaux de béton 1 qui sont disposés dans le meme plan et qui présentent, sur leurs petits côtés opposés, des rainures 2 à profil en V et de fable profondeur. Une garniture gonflante 4 est placée dans le joint 3 limité par les rainures par introduction latérale, par exemple dans le sens de la flèche 5. La garniture 4 se compose d'une masse de matière principale ou de base 6 dans laquelle sont noyés des fils métalliques parallèles 7. Cette masse 6 se compose d'un mélange d'un élastomèrenon vulcanisé qui est par exemple un caoutchouc naturel ou synthe- tique-et d'un agent gonw ant qui,- lorsqu'il-est-ohauff6, d;;gag-e--ua gaz, ce-t agent-est par -exemple, -le- carbonate d-'ammoniinn-qui > lorsqu'-on le chauffe,dégage--du gaz carbonique et de- l'ammoniac-. On connalt--encore de-nombreux autres agents gonflants, par exemple le bicarbonate d'ammonium, l'urée, etc. Les fils 7 sont par exemple en aluminium. La garniture 4 de la figure 1 n'a pas encore été chauffée et se présente donc encore à l'état initial.Dans cet état, cette garniture 4 est facilement déformable de sorte que, au moment où on la met en place dans le joint 3, on peut l'aplatir légèrement sans difficulté si cela est néeessaires Ensuite, on fait passer un courant électrique dans les fils 7, de préférence au moyen d'un transformateur de soudage de sorte que, en raison de la résistance de ces fils, la garniture 4 s'échauffe. Le gaz dégagé par l'agent gonflant forme dans la matière principale 6 des pores dans lesquels il reste occlus , de sorte que la garniture est gonflée ou dilatée et s'applique par toutes ses surfaces contre les rainures 2, ainsi qu'on l.'-a- -représenté- -sur la figure 2. Par ailleurs, sous l'effet du chauffage, l'élastomère contenu dans--la matière principale 6 est au moins partiellement vulcanisé. Dans cette opération, il-se forme à l'intérieur de lamasse principale de matière un noyau 8--qui es-t beaucoup plus chaud qu'une--c-ouche extérieure 9- qui prend appui- contre- les rainures - 2. La séparation entre le noyau 8 et la couche extérieure 9 qui est indiquée sur le dessin par une ligne brisée 10 ne constitue na- turellement pas une limite nette, car la transition entre le noyau 8 plus fortement vulcanisée et par conséquent très élas-tique et la couche extérieure 9 moins vulcanisée- et par conséquent encore plastique et collante-, ne -présente-pas de -discontinuité.-. Sous-la - pression du gaz de g-onflage, la couche extérieure 9 s'appuie--par- tout et de façon parfaite-sur la surface fréquemment très irrégu- lière, des rainures 2, cependant que, en même temps, le noyau élastique 8 se trouve comprimé, il en résulte que ce noyau maintient la pression sur la couche extérieure 9, même après le refroidissement du joint 4. Le joint 3 est de cette façon parfaitement obturé, les dilatations et retraits des panneaux de hé ton 2, qui sont dus aux fluctuations de la température, étant absorbés par le noyau élastique 8 de la garniture gonfle 4. Le Joint 3 peut être , par exemple un Joint de dilatation d'une construction telle qu'un pont, un mur, une fondation, ou un revêtement routier. Ce joint peut être en particulier horizontal ou vertical-et se-trouver entre des panneaux qui--consti-tuent--des éléments d'un bâtiment et qui sont- -fixés à une-armature-en acier. Dans ce--cas,-un avantage particulier de l-'-inven-tlon, comparative ment--aux--procédés d'obturation de-joints-au moyen de mastic,qui étaient habituels jusqu'à présent, est que la construction ne né cessite- pas d'échafaudage puisqu'on- peut me-ttre--les--gara-itures 4 en place dans-les joints- -3 -sans difficulté-en montan-t-sursune échelle. Par ailleurs, la qualité de l'obturation hermétique des joints--est considérablement supérieure à celle- qu'on obtient en utilisant un mastic habituel qui, atout de quelques années,-se se durcit et s'effrite et elle est au moins aussi bonne-que-dans le cas où l'on utilise un mastic spécial, qui est satisfaisant au - point de vue de la qualité mais extrêmement coûteux.Les très lar- ges tolérances par exemple de 5 à 10 mu, que l'on rencontre habituellement dans la fabrication des panneaux de béton, et qui ren dent impossible l'utilisation des garnitures d'étanchéité..élasti- ques habituelles pour la fermeture des joints 3, n'ont pratiquement aucune influence, compte tenu de l'aptitude au gonflage des garnitures d'étanchéité suivant. l'invention.. La garniture. 4a de la figure 3. est constituée par une pellicule d'aluminium 7a enroulée en spirale et revêtue sur une face d'une couche formée de la matière de base 6a. Cette garniture 4a subit également un échauffement et un gonflage lors du passage d'un courant électrique å travers la.pellicule, 7a de sorte qu'elle s'adapte- -parfaitement- aux contours-du joint à former, ce joint ne devant pas nécessairement par-ailleurs etre délimité.uniquement par deux éléments de construction puisque plus de deux par exemple trois éléments de construction peuvent être réunis- autour du même joint. La garniture 4a ne con-vient que pour des joints de longueur relativement faible, car la production en grandes longueurs -présente des difficultés- de fabrioationv Une forme de réalisation--de-la garniture -suivant l'inven- tion qui. est particulièrement avantageuse au point de vue de -la technique de fabrication est représentée sur les figures 4 et 5. La garniture 4b comprend un noyau 11 formée par un tuyau d'un élastomère déjà vulcanisé sur lequel un conducteur électrique 7b (ou plusieurs conducteurs) est enroulé en hélice. Le conducteur 7b est noyé dans une enveloppe formée de la matière de bse 6b et qui l'entoure. Lors de l'échauffement de l'enveloppe 6b, il se forme une couche intérieure 8b d'élastomère vulcanisé et une couche extérieure 9b d'élastomère encore fortement plastique et collant. L'effet est le même que dans le cas de la garniture 4, sauf qu'il existe déjà un noyau vulcanisé dans la garniture 4b dès le départ. L'accroissement relativement important du diamètre extérieur de la couche extérieure 9b, qui est dû au gonflement de la garniture,et qui sert à adapter cette couche extérieure aux contours des joints ainsi que-la diminution relativement- faible du diamètre intérieur de la-couche intérieure 8b,- due au même gonflement et qui provoque une- compression du noyau pré-vul-canisé 11 , ne sont pas représentés sur la figure 5.. -Pour- -fabriquer--la garniture 4b on réalise tout d'abord le tuyau 11 de matière élastomère - par extrusion et on le vulcanise, ensuite-on enroule le conducteur-7b sur le--tuyau Il et, ety-finalement, on enrobe ce. dernier à l'aide de-l'enveloppe 6b au moyen d'une autre extrudeuse. Les machines nécessaires peuvent être disposées les unes-à la-suite-des-autres de sorte qu'on obtient une fabrication automatique et continue en pratiquement n'importe quelle longueur. A la place de ce tuyau , on peut également prévoir un noyau vulcanisé à section pleine mais, dans ce cas, la compressibilité du noyau plein est plus faible. Pour améliorer cette compressibilité, on peut réaliser le noyau plein sous forme poreuse. Dans la forme de réalisation suivant la figure 6 , des particules métalliques 7c qui sont par exemple constituées par des copeaux minces et de firme allongée ou également par des particules à peu près sphériques, sont disséminées dans la matière de base 6c. Si le dosage des particules métalliques est correct, il est possible, en particulier en utilisant une source d'électricité à haute fréquence de faire passer dans la garniture 4c un courant d'um intensité suffisante pour provoquer le dégagement de gaz et la vulcanisation. A la place des particules métalliques, on peut également disséminer dans la matière de base des particules de noir de carbone ou de graphite. il va de soi que l'invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif et nullement limitatif et que l'on pourra apporter aux formes de réalisation décrites diverses modifications sans pour cela sortir du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Procédé d'obturation hermétique de joints au moyen d'une garniture d'étanchéité, caractérisé en ce qu'on place dans le joint une garniture d'étanchéité qui est constituée au moins en partie par une masse de matière de base dans laquelle est noyé un conducteur électrique et qui, de son coté, se compose d'un mélange d'un élastomère non vulcanisé et d'un agent-gonflant qui dégage un gaz lorsqu'on le chauffe et en ce qu'on fait circuler un courant électrique dans le conducteur de manière que la matière de base s'échauffe et se gonfle sous l'effet du gaz dégagé par l'a- gent gonflant, avec formation de pores, au moins une partie de l'élastomère étant ainsi simultanément vulcanisée. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on'ne pousse le chauffage que jusqu'à un point tel que la couche extérieure de la matière de base-soit seulement peu vulcanisée et reste dans un état plastique et collant, lui permettant d'adhérer en tous points sur le contour du joint. 3 - Garniture d'étanchéité pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est formée au moins partiellement d'une masse de matière de base dans laquelle est noyé au moins un conducteur électrique et qui, de son côté, se compose d'un mélange d'un élastomère non vulcanisé et d'un agent gonflant qui dégage un gaz lorsqu'on le chauffe. 4 - Garniture d'étanchéité suivant la revendication 3, caractérisée en ce que plusieurs conducteurs parallèles sont noyés dans la matière de base. 5 - Garniture d'étanchéité suivant la revendication 3, caractérisée en ce que le conducteur est formé d'une pellicule métallique enroulée en-spirale et entre les spires de laquelle se trouve la masse de matière de base. 6 - Garniture d'étanchéité suivant la revendication 3,ca- ractérisée en ce qu'eLle~présente joyau constitué par un élastomère prévulcanisé, et sur lequel est enroulé au moins un conducteur hélicoidal qui, de son côté, est enrobé dans une enveloppe formée de la matière de base. 7 - Garniture d'étanchéité suivant la revendication 6,caractérisée en ce que le noyau est creux. b - arnlture d'étanchéité suivant la revendication 6, ca- ractérisée en ce que le noyau est plein et poreux. 9 - Garniture d'étanchéité suivant la revendications 3,ca- ractérisée en ce que des particules conductrices de ltélectricité sont disséminées dans la matière de base. 10 - Garniture d'étanchéité suivant la revendication 9, caractérisée en ce que les particules ont la forme de copeaux minces. il - Garniture d'étanchéité suivant la revendication 3,ca- ractérisée en ce que l'élastomère est en caoutchouc naturel ou synthétique. 12 - Garniture d'étanchéité suivant la revendication 3, ca ractérisée en ce que le conducteur est en aluminium.