Brevet FR2090341A1 — publié le 19720114

La présente invention concerne un procédé d'obtention d1un amortissement interne élevé dans une structure en béton ou en béton léger. Un problème de plus en plus important relatif à la construction des maisons est la transmission de bruits de structure qui se produisent dans les poutres en béton homogène et dans les murs en béton (y compris les puits d'ascenseur ou de monte-charges, escaliers, etc..). Le bruit de l'eau dans les conduits, les portes qui claquent, les allées et venues dans les escaliers, le fonctionnement des ascenseurs, les activités bruyantes des boutiques in corporées dans l'immeuble, telles que presses d'imprimerie par exemple, les vibrations dues à la circulation routière, les transports souterrains, etc.. provoquent, dans les constructions actuelles des bruits gênants qui ne peuvent être atténués qu'a grands frais. La transmission des bruits d'air par les éléments en béton léger par exemple soulève également un problème important. Une dalle en béton homogène amplifie environ 100 fois les vibrations qui lui sont imparties par oscillation de résonance (vibrations de flexion) et l'amortissement par propagation est faible (pour des ondes de flexion l'impédanee et de l'amortissement par propagation qui en résulte sont les impératifs fondamentaux qui permettent de résoudre les problèmes de bruits engendrés dans les structures. L'un des procédés utilisés Jusqu'a présent pour augmenter l'amortissement interne à l'intérieur d'éléments en béton consiste à prévoir dans ces éléments des cavités remplies de sable, ce qui augmente l'amortissement interne de deux à cinq fois suivant la gamme des fréquences, la dimension des grains, la répartition des cavités, etc.. Ce procédé est cependant assez onéreux et incertain. Le sable doit être homogène et les cavités doivent être de dimensions irrégulièrement variables pour éviter le compactage et pour obtenir une augmentation de l'amortissement interne dans une gamme de fréquences suffisamment large. On a également essayé de couler du caoutchouc ou de la matière plastique dans le béton et on a obtenu un amortissement de cinq à dix fois plus grand. En utilisant de façon appropriée la très forte absorption d'énergie (capacité d'amortissement) de certains matériaux visco-élastiques lorsqu'ils sont exposés au cisaillement, il est possible de construire des éléments ayant un amortissement interne multiplié par 20. Ce principe est utilisé dans les techniques relatives à l'aviation, aux appareils automatiques et aux setellites, pour produire un amortissement dans des plaques minces. Une couche de matériau viseo-élastique est alors insérée entre deux plaques. Le produit lamifié ainsi obtenu est appelé "plaque sand wich". L'épaisseur de la couche visco-élastique utilisée dans les plaques sandwich est de l'ordre de 0,5 à 1 mm, etest-à-dire que son épaisseur est sensiblement identique à celle des plaques entre lesquelles elle est introduite. Partant de la, on peut raisonnablement déduire que des couches viscoélastiques d'épaisseur correspondante peuvent être utilisées pour produire un amortissement dans des couches de béton relativement épaisses. Aux essais d'amortissement de constructions en béton, on s'est aperçu cependant qu'une couche visco-5lastique de même épaisseur que celle des plaques sandwich donne un amortissement parfaitement satisfaisant (de 20 à 30 fois) pour des éléments en béton tels que poutres, dalles, murs et colonnes. L'invention a pour objet un procédé d'obtention d'un amortissement interne élevé dans une structure en béton ou en béton léger. Elle est carac térisée en ce qu'au moins une couche d'un matériau visco-élastique, qui est très mince par rapport à l'épaisseur de la structure en béton,est interposée dans ladite structure, ledit matériau absorbant la majeure partie des forces de cisaillement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des figures jointes, données dans un but non limitatif, et qui représentent plusieurs modes de réalisation de l'invention. Sur ces dessins les figures la à 1 f sont des vues en coupe de différentes poutres ou dalles la figure 1g est une vue en coupe suivant la ligne I-I de la figure 1f les figures 2a à 2e sont des vues en coupe de différentes colonnes la figure 3 est une vue en coupe verticale d'un mur la figure 4 est une vue en coupe d'une autre structure. Dans les structures représentées sur les figures la à e, une couche de matériau visco-élastique 1, destinée à transmettre les oscillations de flexion dans la structure pour qu'elles soient cisaillées dans la couche visco-élas- tique, est disposée dans le plan neutre de la structure correspondante ou près de ce plan. La couche visco-élastique peut être introduite dans des structures sensiblement horizontales telles que celles de la figure 1, sous forme d'une feuille ou d'une pellicule, ou elle peut être appliquée par aspersion sur la portion inférieure 3, puis mise en place de la portion supé- rieure 2. L'application peut se faire sur des éléments déjà coulés ou en cours de coulage. Pour éviter le déplacement des portions de structure llune par rapport à l'autre le long de leur ligne de séparation, on peut prévoir des organes appropriés pour limiter ce déplacement. Sur la figure 7b, ces organes sont constitués par des boulons 4 qui traversent les deux portions de structure. Sur la figure le, les portions de structure ont une configuration destinée à limiter leur deplacemeft relatif. Sur les figures 1 d et e, des organes 5 et 6 de limitation du mouvement, ont été coulés dans la portion inférieure de structure au moment du coulage des portions de structure, puis la portion supérieure est coulée après interposition de la couche visco-élastique, une longueur sensiblement égale des organes 5 et 6 dépassant dans les portions supérieure et inférieure de structure, respectivement.Sur les figures If et lg, on a représenté un autre mode de réalisation dans lequel la configuration coopérante des portions de structure limite leur déplacement respectif Les figures 2a à 2e illustrent différents modes d'application de la couche visco-élastique dans des colonnes, tandis que la figure 3 représente la couche 1, incorporée à un mur. Dans les structures verticales, telles que celles représentées sur les figures 2 et 3, la couche 1 peut être appliquée par aspersion ou par suspension d'une feuille ou analogue de matériau viscoélastique sur les surfaces qui délimitent les portions de structure au moment de leur fabrication. Dans la structure de la figure 4, une couche rigide 7 est interposée entre les portions de structure terminées 2 et 3 respectivement et la couche visco-élastique 1, cette couche rigide 7 comportant des ouvertures communiquantes pour évacuer 11 air à la jonction des portions de structure. Comme matériaux visco-élastiques appropriés, on peut utiliser dans la présente invention certaines matières plastiques, et de préférence des matières thermoplastiques. En variante, on peut également employer les plaques sandwich précitées, qui comprennent une couche 7isco-élastique pour remplacer la feuille de matériau visco-élastique suivant l'invention. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, elle est susceptible de nombreuses autres variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans que l'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Procédé d'obtention d'un amortissement interne élevé dans une structure en béton ou en béton léger, caractérisé en ce quau moins une couche d'un matériau visco-élastique qui est très mince par rapport à l'épaisseur de la structure en béton est interposée dans ladite structure, ledit matériau absorbant la majeure partie des forees de cisaillement. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau visco-élastique est utilisé dans la structure au moins sensiblement sur toute la longueur de ladite structure. 3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, appliqué à une structure exposée aux flexions, telle que poutre ou dalle, caractérisé en ee que la couche visco-élastique au moins pour sa plus grande partie est disposée dans le plan neutre de la structure ou au voisinage de ce plan. h.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les portions de la structure séparées par la couche viscoélastique sont empêchées de se déplacer l'une par rapport à l'autre le long de leur (s) ligne (s) de séparation par l'emploi d'organes de limitation de déplacement de façon que la couche visco-élastique ne soit pas exposée à de trop grandes déformations ou forces de cisaillement. 5.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les organes de limitation de déplacement sont disposés sur la ligne de séparation de façon à dépasser dans les portions de structure. 6.- Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les organes de limitation de déplacement sont faits d'un seul tenant dans les portions de structure. 7.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche visco-élastique est constituée par une feuille ou analogue, intercalée entre les portions de la structure. 8.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche visco-élastique est constituée par une plaque dite plaque sandwich comprenant elle-meme une couche visco-élastique. 9.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la couche visco-élastique est appliquée par aspersion ou autre ment, à l'état liquide. 10.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le matériau visco-élastique est une matière plastique, et de préférence une matière thermoplastique. 11.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications î à 3, 7, 9 ou 10, caractérisé en ce qu'une couche rigide comportant des ouvertures communiquantes pour expulser l'air à la jonction des portions de structure est disposée entre les portions respectives de structure et la couche viscoélastique. 12.- Structure, en béton ou en béton léger, douée d'un amortissement interne élevé, caractérisée en ce qu'elle est réalisée par application d'un procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à11.