Brevet FR2159209A1 — publié le 19730622

La présente invention concerne les constructions en béton armé. Ce type de construction consiste de façon connue à couler du mortier de béton dans un coffrage dans lequel des fers d'armature ou ronds à béton ont été placés. Si la construction atteint une certaine dimension, par exemple une certaine hauteur, notamment pour l'établissement d'un pilier ou la construction d'un immeuble, on ne peut pas procéder en une seule coulée et il est classique de réaliser la construction en plusieurs parties. La jonction ou le "liaisonnement" entre ces différentes parties est réalisé en plaçant dans le coffrage des fers d'armature ou ronds à béton d'une longueur telle qu'ils fassent saillie sur un mètre ou plus par rapport au coffrage.Quand la partie de mur considérée a été coulée et une fois la prise réalisée, d'autres fers d'armature sont reliés par exemple par du fil de fer aux parties en saillie des premiers fers d'armature pour la coulée suivante. Ceci fournit le "liaisonnement" désiré entre les parties en béton. On comprend aisément que le prix de ces longueurs excédentaires de fers d'armature n1 est pas négligeable et que la dépense de main d'oeuvre pour relier les fers est élevée, mais on a admis jusqu'ici cette dépense supplémentaire compte tenu de la nécessité dans laquelle on se trouvait de réaliser à l'aide de ces fers ou ronds à béton le liaisonnement requis entre les différentes parties de la construction, par exemple entre les différents étages. Le but de l'invention est d'apporter une solution à ce problème et de permettre d'établir la jonction ou le liaisonnement requis sans cette quantité excédentaire de fers d'armature. Il est déjà connu de réaliser des opérations de soudure aluminothermique, par exemple pour réunir des rails bout à bout. Les deux tronçons de rails à réunir sont alors entourés par un moule en matière réfractaire, un mélange aluminothermique est ver sé dans ce moule autour des rails et la combustion de ce mélange dégage une quantité de chaleur qui est suffisante pour réunir les deux rails par fusion, en fournissant une jonction ayant-des résistances à la traction et à la flexion satisfaisantes0 L'invention repose sur l'application de ce principe de soudure en soi connu à la construction en béton armé, pour relier les fers d'armature et réaliser ainsi le liaisonnement requis entre les différentes parties de la construction. On conçoit également que les conditions de travail rencontrées dans la construction s'écartent nettement de celles que l'on rencontre en atelier, de sorte que des moyens particuliers sont souhaitables pour permettre de réaliser cette opération de soudure, et l'invention a également pour but de créer un dispositif utilisable à cet effet. L'invention est matérialisée dans un procédé pour établir le liaisonnement requis dans les constructions en béton armé, caractérisé en ce qu'on réunit entre elles les extrémités des fers d'armature ou ronds à béton associés à chaque étage ou partie de béton coulée par soudure aluminothermique. Suivant un mode de mise en oeuvre avantageux, on réalise cette soudure par chevauchement des parties terminales des fers d'armature. Ce chevauchement peut s'étendre judicieusement sur quelques centimètres ou sur une dizaine de centimètres, ce qui ménage une zone de soudure de taille suffisante pour obtenir la résistance de solidarisation requise. On peut, par exemple, laisser dépasser les fers d'armature sur 10 à 30 centimètres par rapport au béton déjà coulé et lors de la pose des fers d'armature associés au coffrage suivant, on soude les extrémités de ces fers d'armature sur les parties demeurées libres des fers déjà noyés dans le béton déjà coulé. On comprend aisément que ce procédé permet de réaliser une économie de fers d'armature importante par rapport à la technique antérieure, tout en assurant un liaisonnement très satisfaisant du fait de la solidarisation des fers par soudure0 L'économie représente approximativement 90 centimètres de rond à béton pour chaque fer noyé dans le béton et pour chaque coulée, par exemple pour chaque étage d'un immeuble, La soudure elle-meme peut etre réalisée de nombreuses ma nières, la seule règle étant de mettre chaque fois les deux fers d'armature en contact avec le mélange aluminothermique pour assurer leur réunion par fusiono Pour l'application envisagée, le mélange utilisé peut être composé principalement par de la grenaille d'aluminium, ayant par exemple une granulométrie comprise entre les tamis 45 et 180 (AFA), ainsi que par un oxydant tel que l'oxyde de fer Fe2O3, ayant par exemple une granulométrie correspondant environ au tamis 80 (AFA). Ce mélange peut renfermer par exemple de 20 à 30 % de grenaille d'aluminium et 65 à 75% d'oxyde de fer, avec avantageusement un produit accélérateur, tel que le bioxyde de manganèse, un laitier facilitant la fusion, et (ou) un ou plusieurs autres additifs convenables. Un mode de mise en oeuvre particulièrement simple du procédé faisant ltobjet de l'invention, tenant compte de la nécessité de permettre cette mise en oeuvre par un personnel non spécialisé, consiste à présenter le mélange aluminothermique prtt à l'emploi en doses prédéterminées, par exemple en sachets, dans du papier ou une matière plastique. Une solution paraissant avantageuse consiste à présenter ces doses dans des sachets qui peuvent entre adaptés autour des extrémités des fers d'armature et (ou) entre ces extrémités.Un tel sachet peut entre fixé par exemple autour des extrémités des fers au moyen d'un cordon, d'un ruban adhésif ou d'un fil de fer, mais une solution préférentielle consiste à réaliser la présentation sous forme de sachets portant des parties terminales ou rubans adhésifs assurant leur maintien autour des extrémités des fers à réunir par soudure sans autres moyens. Afin d'obtenir avec certitude une bonne soudure, il est judicieux d'entourer l'ensemble formé par les fers d'armature et le mélange exothermique, par exemple en sachet, à l'aide d'une enveloppe capable de retenir la chaleur dégagée. Suivant l'invention, il est prévu avantageusement une pince formée de deux ou plusieurs coquilles reliées à articulation, pouvant être adaptée aisément autour de l'ensemble formé par les deux extrémités de fers d'armature et le mélange aluminothermique en sachet ou autre, de façon à constituer une enveloppe concentrant sur les fers d'armature la chaleur dégagée par la combustion du mélange, pour réaliser leur réunion par soudure par fusion. Pour offrir la résistance à la chaleur nécessaire, chaque coquille présente intérieurement de préférence un garnissage ré- fractaire, qui peut si désiré être interchangeable. On dispose ainsi d'un dispositif facilement maniable, qui permet de réaliser des soudures satisfaisantes même par un personnel non spécialisé. Suivant une variante de mise en oeuvre, on peut également prévoir une pince du type général sus-indiqué ménageant intérieurement, lorsqu'elle est adaptée autour des fers d'armature à réunir par soudure, un logement dans lequel on peut verser le mélange aluminothermique, cette pince agissant alors à la ma nière d'un moule. L'inflammation du mélange aluminothermique peut avoir lieu de toute manière désirée. Une solution relativement simple consiste, après avoir placé le mélange autour des extrémités des fers d'armature à réunir, à diriger sur ce mélange la flamme d'un chalumeau. On obtient alors une inflammation rapide et sOre. Il est aisé de prévoir sur un chantier une petite bouteille de gaz transportable, pouvant alimenter un chalumeau acétylénique ou oxhydrique. Une autre solution consiste à combiner au mélange aluminothermique une cartouche de mise à feu qu'il suffit d'allumer pour assurer l'inflammation du mélange en vue de l'opération de soudure. Cette cartouche peut être de petites dimensions et elle peut entre disposée par exemple à l'intérieur de la pince décrite ci-avant, ou bien on peut combiner à un sachet du type précité, renfermant le mélange aluminothermique, un cordon de mise à feu en soi connu. La description qui va suivre faite en regard du dessin annexé, donné à titre non limitatif, permettra de mieux comprendre comment l'invention peut être mise en oeuvre. La figure unique est une vue en perspective montrant la façon dont deux ronds à béton peuvent entre réunis par soudure sur un chantier de construction0 Sur le dessin, on a désigné par les références 1 et 2 deux fers d'armature ou ronds à béton du type couramment employé dans la construction en béton armé. Le rond à béton 2, qui est noyé dans le béton déjà coulé, peut faire saillie de celui-ci simplement de quelques centimètres, bien qu'une partie en saillie de 20 cm par exemple facilite en fait le travail, On voit que le rond à béton t chevauche le précédent sur quelques cen timètres, par exemple sur une dizaine de centimètres.Suivant le procédé faisant l'objet de l'invention, ces deux ronds à béton 1,2 sont réunis par soudure aluminothermique, afin d'établir le liaisonnement requis entre les différentes parties correspondant à des coulées successives d'une construction en béton armé sans devoir prévoir des chevauchements importants comme cela est le cas habituellement. Suivant le mode de réalisation considéré, les ronds à béton 1,2 sont entourés par un sachet 3 en matière plastique ou en papier contenant un mélange aluminothermique qui peut être du type spécifié ci-avant. Ce sachet comporte également un cordon de mise à feu désigné par la référence 4. L'ensemble est entouré, comme montré, d'une pince désignée d'une façon générale par la référence 5 comprenant deux demicoquilles 6 articulées entre elles autour d'un axe 7 et munies de branches 8. Les demi-coquilles 6 sont munies sur leur face interne d'un logement dans lequel est placé un garnissage ré- fractaire 9 qui peut être si désiré interchangeable. Pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention, après avoir placé le rond à béton 1 contre la partie terminale du rond à béton 2 qui fait saillie par rapport au béton déjà coulé, on entoure les deux ronds 1,2 avec le sachet 3, dont le maintien en place peut être assuré de façon particulièrement simple si l'une au moins des parties terminales de ce sachet 3 forme un ruban adhésif (non représenté). On adapte ensuite la pince 5 autour du sachet 3, le maintien en place de cette pince pouvant être assuré de toute manière convenable, par exemple au moyen d'un étrier 10 venant s'adapter sur les branches 8 en position rapprochée. Il suffit alors à- l'ouvrier d'allumer le cordon 4 qui provoque la mise à feu du mélange aluminothermique contenu dans le sachet 3. L'endommagement de la pince est évité grâce au garnissage réfractaire 9, cette pince jouant le role de moule afin de retenir la chaleur dégagée autour des ronds à béton, en provoquant leur soudure. On comprend aisément que cette opération, en soi extrême- ment simple et rapide, peut être réalisée même par une main d'oeuvre non spécialisée. Les ronds à béton ou fers d'armature sont ainsi solidarisés les uns avec les autres dans les étages respectifs et le liaisonnement entre ces étages est assuré de la façon requise. Des modifications peuvent être apportées aux modes de mise en oeuvre décrits, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention. Ainsi, ce mode de réunion des fers d'armature par soudure peut être appliqué également à tous les autres assemblages réalisés entre des fers d'armature, par exemple pour réunir des fers transversaux à des fers verticaux. On sait que ces assemblages sont réalisés généralement avec du fil de fer. La soudure effectuée suivant l'invention permet une réduction de la main d'oeuvre et également une diminution du nombre de fers d'assemblage, du fait de la solidarisation et de l'augmentation de résistance de l'ensemble qui en résultent REVENDICATIONS 1.- Procédé pour l'établissement du liaisonnement requis dans les constructions en béton armé réalisées, caractérisé en ce qu'on réunit entre elles les extrémités des fers d'armature ou ronds à béton associés à chaque étage ou partie de béton coulée par soudure aluminothermique. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise cette soudure par chevauchement des parties terminales des fers d'armature et mise en contact de ces parties terminales avec le mélange aluminothermique, puis inflammation de ce mélange. 3.- Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on réalise cette réunion par soudure en prévoyant, pour les fers d'armature noyés dans la coulée de béton inférieure, des parties en saillie ayant judicieusement de 10 à 30 cm. 4.- Procédé suivant 11une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on applique, sur les parties à réunir par soudure des fers d'armature, un mélange aluminothermique formé par de la grenaille d'aluminium et au moins un oxydant tel que de l'oxyde de fer, avec éventuellement un accélérateur tel que le bioxyde de manganèse, un laitier facilitant la fusion et (ou) un ou plusieurs autres additifs convenables. 5.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mélange aluminothermique est contenu dans une enveloppe telle qu'un sachet, qui est adaptée autour des fers d'armature et qui est enflammée. 6.- Procédé suivant la revendication 5, caractérisé en ce qu'on adapte autour du sachet un dispositif formant moule, évitant la déperdition de chaleur. 7.- Sachet en matière plastique ou en papier, caractérisé en ce qu'il renferme un mélange alumlnothermique à l'état granuleux ou pulrulcnt et en re qu'il peut être adapté autour des parties de fers d'armature è réunir par soudure, dans la construction en béton armé, ce sachet portant éventuellement un cordon de mise à feu 8.- Sachet suivant la revendication 7, caractérise en ce qu'une partie au moins de ce sachet est autocollante, afin d'assurer son maintien de place sans moyens extérieurs. 9.- Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un élément en deux ou plusieurs parties formant pince, pouvant être adapté autour des parties à souder des fers d'armature et ménageant une cavité pour le mélange aluminother moque, 10.- Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il est formé par une pince dont les faces internes présentent un garnissage réfractaire par lequel cette pince entoure le mélange aluminothermique destiné à réaliser la soudure0