Brevet FR2119099A1 — publié le 19720804

-1- 2119099 la présente inventio* a pour objet l'application d'acier à "béton nerruré laminé à chaud à la formation de grillages destinés à la construction. l,obtention d'une liaison aussi bonne que possible entre les barres des grillages d'armature en acier nervuré destiné aux constructions en béton et le béton dans lequeleallas sont noyé»#,est une condition essentielle permettant l'utilusa-tion effective de tels grillages d'armature. On connaît, il est certain, toute une série de propositions permettant de renforcer le béton armé en utilisant des grillages d'armature. Ces propositions permettent de renforcer le bétoa armé en utilisant des grillages d'armature. Ces propositions ne vont pas cependant jusqu'à indiquer comment on peut améliorer les propriétés des grillages d'armature,.en ce qui concerne la liaison > par un choix approprié des propriétés de l'acier à béton nervuré Une autre condition de qualité à exiger de l'acier nerruré pour béton consiste à pouvoir être soudé assez bien pour éviter toute cassure de l'acier lorsqiion forme les grillages par soudure. On sait que les aciers à résistance élevée utilisés avec leur dureté naturelle pour la constitution des armatures des constructions en béton provoquent des difficultés, étant donné que la soudure produit un durcissement du métal aboutissant à des fissurations dans la zone de traasition entre la zone soudée et la zone non soudée. On sait de plus qu'un accroissement de là tt*,ur en carbone dans les aciers de construction affecte dangereusement la soudabilité et la ténacité; de même il est peu recommanda-bl« de dépasser une teneur de 1,5 mangaaièise. Fsrmi les différent®g eosditioms imposéts aux grillages d'armature, il faut comprendre,en dehors d'une bonne soudabilité et dans certains cas, d'une bonne résistance durable, une bonne capacité d'adhérence. Pour satisfaire à cette condition de bonne capacité d'adhérence, on a déjà proposé différentes formes pour les barres d'acier servant à armer le béton. On sait utiliser des "barres d'armature pour béton à nervures longitudinales, qui présentent une capacité d'adhérence supérieure aux Larres rtsad.es simples. On connaît également des "barres rondes tordues qui permettent d'obtenir un accroissement de la résistance à la suite d'un durcissement à froid. On a également proposé d'u- , COPY BAD ORIGINAL " 47690 -2- 2119699 tiliaer dea armatures en acier dont les barres portent des nervures plus ou «oins inclinées sur 1*axe longitudinal de la "barre pour augmenter la capacité d'adhérence. Enfin, on connaît également des "barres en acier pour armatures de "béton comportant une combinaison de nervures transversales et longitudinales dont les nervures longitudinales sont continues ou hélicoïdales, tandis que les nervures transversales sont disposées à angle droit ou obliquemeefc par rapport à l'axe de la barre. On sait encore qu'il existe des facteurs influant sur le choix du nombre de nervures transversales à la périphérie des barres. Il en est de même pour la longueur des nervures transversales ainsi que pour leur forme et leur disposition à la périphérie des barres. Ces types spéciaux et particuliers de barres d'armature pour béton ne forment nullement l'objet de la présente invention et celle-ci ne présente que l'utilisation préférentielle des barres à nervures transversales de type connu pour réunion sous forme de grillages. Pour armer les éléments de construction en béton armé, on peut utiliser classiquement des grillages soudés par points. Pour la confection de ces grillages, on part de barres durcies à froid dont le durcissement a été obtenu par étirage des barres accompagné d'une réduction du diamètre. Dans le cas du profilage appliqué depuis quelque temps aux barres utilisées pour l'établissement de grillages en acier du béton armé, il s'agit d'un profilage moins . marqué que celui que l'on pëut appliquer aux aciers nervu-rés d'armature laminés à chaud. Ceci est dû à ce qu'il se produit par matriçage à froid des durcissements irréguliers et des effets d'entaille gênants qui ne permettent pas l'obtention de nervures suffisamment longues. De plus, la technique actuelle enseigne qu'il n'a pas été possible jusqu'à présent, d'utiliser poux acier de grillages d'armature, des aciers d'armature à l'état .de dureté naturelle dont la résistance désirée est obtenue par rapport à l'acier spécial notamment par accroissement de la teneur en carbone et en manganèse. On doit considérer comme raison de cela le durcissement qui se produit SAD ORIGINAL 71 47690 -3- 2119099 et s'oppose à la soudure. Contrairement à l'opinion prévalant, jusqu'à présent, suivant laquelle les aciers de construction à l'état de dureté naturelle ont par eux-mêmes une influence 5 défavorable sur leur soudage en raison du durcissement qui intervient en rendant même impossible toute soudure par points» on a constaté que les aeiers de construction à l'état de dureté naturelle, de composition connue, pouvaient devenir utilisables pour l'exécution de grillages d'armature soudés à condi-10 tion de respecter des limites pour des teneurs des éléments de l'alliage : carbone, manganèse, niobium et vanadium. l'invention a pour objet de résoudre le problème d'écarter les présomptions actuelles supposant à l'utilisation d'aciers de construction à l'état de dureté naturelle dont 15 la résistance désirée par rapport aux aeiers spéciaux en se maintenant entre des limites bien déterminées pour les teneurs met à profit les avantages des aciers de construction nervurés laminés à chaud. la solution apportée par l'invention consiste 20 à utiliser un acier de construction connu, laminé à chaud et nervuré, présentant une composition habituelle avec une teneur avantageusement accrue enmnganèse et les teneurs habituelles en niobium et en vanadium, la teneur en carbone étant limitée, cet acier pouvant former le point de départ pour 25 la formation de grillages d'armature soudés. On est arrivé d'une manière surprenante à agir simplement et très efficacement sur la soudabilité et l'adhérence en utilisant un acier à béton nervuré laminé à chaud, présentant les teneurs indiquées au tableau I pour le carbone, 30 le manganèse, le niobium et le vanadium avec les impuretés habituelles. l'utilisation conforme à l'invention d'un acier présentant de telles zones pour les teneurs des constituants carbone, manganèse, vanadium et niobium, offre de nombreux 35 avantages en ce qui concerne les grillages d'armature soudés. Il faut mentionner en premier lieu la soudabilité améliorée et l'adhérence supérieure au béton, grâce au profilage préliminaire obtenu par laminage à chaud. 0» peut de plus appliquer pour la soudure des grillages tous les procédés de 40 soudure connus sans qu'il faille tenir compte des conditions BAD ORIGINE 47690 -4- 2119099 inhérentes au matériau utilisé. On peut par là^-même, déterminer le processus d'établissement préalable de l'armature à partir de cet acier, d'une manière plus favorable sans devoir être influencé par les particularités du procédé de soudure. On peut obtenir ces avantages sans accroissement des frais d'exécution. la mise ei oeuvre de l'acier proposé conformément à l'invention, présente des avantages économiques qui se manifestent,en particulier par des réductions considérables des frais par rapport à la confection habituelle de grillages d'armature pour béton. Comme on le sait,_o* supprime dans le cas d'un usinage ultérieur, les travaux onéreux destinés à accroître la résistance, par exemple par torsion, étirage, emboîtage, etcv étant donné qu'un acier de construction laminé à chaud à l'état de dureté naturelle conforme à l'invention, reçoit ses propriétés techniques de la chaleur de laminage. De plus, il faut mentionner particulièrement le fait que l'aeier de construction nervuré laminé à chaud, ayant la composition proposée conformément à l'invention, présente par rapport aux aciers utilisés communément, durcis à froid et incorporés aux grillages d'armature, des avantages notables dûs essentiellement à ce que l'aeier pour béton laminé à chaud permet le travail dams des conditions beaucoup plus favorables que l'acier de construction traité à froid. On va maintenant décrire l'invention avec plus de détail en se référant à un exemple. le tableau I fournit la comparaison entre l'acier à béton à l'état de dureté naturelle obtenu par les moyens classiques et l'acier conforme à l'invention, cette comparaison se référant à l'établissement de grillages d'armature. le tableau '2i, donne les valeurs des résistances de ces aciers l'un par rapport à l'autre. Comme on le voit nettement par les valeurs numériques comparées des résistances, on constate, malgré une limite d'allongement supérieure au départ, que l'acier conforme à l'invention présente au cours du soudage un durcissement sensiblement inférieur à celui de l'aeier à l'état de dureté naturelle. Ceci résulte obligatoirement du fait qu'on arrive avec l'acier conforme à l'invention à un accroissement de la BAD ORIGINAL 47690 -5- 2119099 résistance au cisaillement, comme il ressort des valeurs données par le tableau 2. On a également constaté que les conditions imposées aux valeurs de la résistance au cisaillement des grillages en acier pour construction, qui doivent se trouver rieures au moins à 30 sont entièrement satisfaites lorsqu'on utilise l'acier conforme à l'invention, tandis que l'aeier à l'état de dureté naturelle de composition classique, ne peut nécessairement pas satisfaire comme on le sait, à ces conditions, lorsqu'on l'utilise pour les grillages en acier de construction, en raison du durcissement produit par le soudage. En résumé, l'invention démontre çue l'opinion régnant jai^u'à présent dans les milieux informés et les recommandations émanant de ces derniers en ce qui concerne l'utilisation d'aciers de construction nervures laminés à chaud pour la confection de grillages d'armature, en raison principa lement des propriétés de saudafcilité pouvaient être écartées et que l'utilisation préconisée par l'invention pmtvit assurer non seulement des résultats techniques, avantageux, ce qui est très important, mais aussi permettait des avantages économiques encore plus importants. 'BAD ORIGINE* TABLEAU^I Aoier d« construction à 1 ^ é "to."t d 6 dura ii é naturelle 0,33 0,35 1»20 0,033 0,030 0,034 0,004 Aoier de construction conforme à l'invention 0,15 0,32 1,2t 0,014 0,015 0,033 0,006 0,03 0,10 ^ TABLEAU 2 SS3SSSSSSS Propriétés mécaniques: Limite d'al- Résistance Dilatation Durcissement au Réèistance au longement soudage cisaillement (kg/mm2) (kg/mm2) (kg/mm2) en (Kg^Emm2) Aeier de construction à l'état de dureté naturelle 48,4 76,6 18,4 515 12 - 88 Acier de construction conforme à l'invention 53,3 70*4 19»0 380 52 - 94 \J Composition chimique c ai Mn P S A1 H Nb V (pourcentage ea poids) On _ " - — - - ~ o I cr> i fO h-* O VD 71 47690 -7- 2119099 REVENDICATIONS 1. Utilisation d'acier de construction nervure laminé à chaud de type connu de composition classique avec teneur de préférence plus élevée en manganèse, avec les teneurs habituelles en niobium et en vanadium associées à une limitation simultanée de la teneur en carbone^ comme matériau de départ pour la confection des grillages d'armatures soudées. 2. Utilisation suivant la revendication 1, d'un acier de construction comportant avec une teneur en vanadium et/ou en niobium atteignant au total jusqu'à 0,20 $ ou indépendamment jusqu'à 0,10 dei quantités de manganèse allant jusqu'à 1,5 i<> et de carbone allant jusqu'à 0,20 3. Grillages d'armature en barres nervurées laminées à chaud établies à partir d'un acier de construction comportant jusqu'à 0,10 % de niobium, jusqu'à 0,10 $ de vanadium, jusqu'à 1,5 % de manganèse et jusqu'à 0,20 % de carbone. BAD ORIGINAL