Brevet FR2207218A1 — publié le 19740614

la présente invention se rapporte à des procédés de construction de dalles en béton et à des éléments destinés à obturer les j oints ou les fissures de ces dalles, Les routes bétonnées sont de plus en plus préférées aux routes dtautres genres et leurs procédés de construction sont de plus en plus élaborés. Les chaussées en béton étaient primitivement coulées entre des coffrages, par secteurs entre lesquels des joints de dilatation étaient ménagés. I1 est possible maintenant de les couler en continu; un procédé continu utilise un "train" destiné à couler des dalles entre es coffrages; dan n autre procédé, de grandes longueurs de béton sont coulées en ruban, c'est-à-dire sans coffrage fixe. Lorsque des dalles longues sont coulées, il faut ménager ou amorcer d interstices à des emplacements déterminés afin de permettre à l'ouvrage de se dilater.Ces interstices doivent être rendus hermétiques, de façon à empocher des particules étrangères d'y pénétrer, ce qussil est possible de faire dans une seconde. phase en sciant dans le béton, lorsqu'il a pris, des gorges de profondeur et de largeur d6terminées, au moyen d'engins spéclailx, puis en y plaçant une matière de jonction. Il existe des profilés obturateurs qui comportent des éléments élastiques dilatables et qui sont utilisés pour obturer les joints de dilatation du béton, mais ils sont ncrmalement insérés dans des joints déjà formés et 'amorcent pas par eux-mêmes des interstices dans le béton frais. L'invention vise à faciliter la formation et l'obtura- tion d'interstices aux emplacements désires d'une chaussée en béton. Elle concerne une barrette composite, qui peut par exemple être insérée dans le béton de façon à obturer un joint, et qui comporte un élment obturateur élastique pouvant être aplati caractérisée par le fait qu'elle comporte un élément nervuré sensiblement rigide, destiné à faciliter son insertion dans le béton et à l'emprisonner dans ce dernier lorsqu'il a pris, et aussi à y amorcer une fissure pendant qutil prend. Conformément à un procédé selon invention, ces barrettes peuvent entre placées dans le béton frais et assez fluide et obture utilisées pour y créer pendant qu'il prend des fissures que leur élément élastique obture automatiquement. I1 est évident que ce procédé est plus simple, plus rapide et meilleur marché que ceux qui corsistent à creuser une gorge dans le béton après outil a pris, puis à y insérer un agent obturateur. Par ailleurs, la barrette étant emprisonnée dans le béton et son élément obturateur comblant le joint, elle risque peu d'en eAtre chassée sous lteffet des mouvements de la chaussée. On décrira ci-dessous, à titre d'exemples, quatre formes de réalisation de barrettes composites, destinées à être insérées à des emplacements déterminés dans du béton frais, de façon à y créer à la prise des interstices et à constituer des éléments dilatables d'obturation des joints. Ces barrettes comportent un élément nervuré qui permet de les retenir dans la masse du béton, et un élément obturateur élastique. Selon une caractéristique de l'invention, ltélément est en chlorure de polyzinyle rigide et est destiné à permettre d'insérer aisément la barrette dans le béton frais, en l'y enfonçant ou par vibration. Cet élément rigide a toute la longueur de la barrette et a une conformatión intérieure lui permettant de loger et retenir une eme nervurée faisant corps avec l'élément dilatable, si bien que lorsque le béton a pris, ledit élément rigide, dans lequel ltâme est emprisonnée, reste maintenu dans ce béton. Selon une autre caractéristique de l'invention, la section de cet élément rigide est symétrique et comporte trois arêtes de chaque ceté et une pointe à son extrémité. Conformément à une autre caractéristique, l'élément obturateur flexible est composé d'une enveloppe en une matière élastomère, qui délimite à ses extrémités deux chambres débouchant à l'atmosphère et qui peut être maintenue à plat pour être insérée et peut se gonfler de façon à obturer le joint. Cette enveloppe forme en coupe deux figures fermées, qui ont une paroi commune et sont symétriques; dans deux des formes de réalisation représentées, ces figures sont délimitées par des parois qui forment des parallélogrammes et dont celles du haut forment un V; dans les deux autres, chacune des figures est délimitée par une paroi commune et une paroi inclinée de bas en haut, qu'une paroi curviligne convexe relie à une paroi inclinée de haut en bas, les deux parois inclinées de bas en haut formant un V. Selon une autre caractéristique, une gorge est ménagée à la pointe du V formé par les parois supérieures de l'élément obturateur. Conformément à un procédé selon l'invention, les barrettes sont insérées dans le béton frais alors que leur elé- ment obturateur est aplati. Lorsque le béton est coulé sans coffrage latéral, la longueur des-barrettes peut etre supérieure à la largeur de la chaussée et il est alors possible d'aplatir les éléments obturateurs en faisant le vide dans leurs chambres; lorsque le béton est coulé entre deux coffrages, il est préférable d'équiper les barrettes d'un chapeau amovible maintenant leur élément obturateur aplati tant que le béton a pas pris.Par conséquent, deux des formes de réalisation comportent un chapeau qui comprime cet élément, mais qui peut être retiré de manière à permettre audit élément de se gonfler et de stappliquer hermétiqueme-nt contre le béton, lorsque celui-ci a pris; ce chapeau est en chlorure de polyvinyle rigide et a toute la longueur de la barrette, et il est en contact de frottement avec l'élément nervuré rigide, ou gaine. Les barrettes peuvent tre enfoncées dans le béton ou y entre insérées par vibration; elles sont disposées à des intervalles déterminés sur la longueur de la chaussée, perpendi culairement à elle, aux emplacements où il faut ménager des joints de dilatation. Leurs éléments obturateurs sont disposés à hauteur de la surface de cette chaussée, leurs gaines étant disposées verticalement dans le béton. L'invention concerne aussi un procédé de pavage dans lequel on coule du béton sur un terrain et on le laisse prendre, caractérisé par le fait que l'on insère dans ce béton, pendant q'il est *rais, à des emplacements désirés, des barrettes composites qui comportent un élément obturateur élastique et un élément nervuré pratiquement rigide, les éléments obturateurs étant aplatis et disposés à hauteur de la surface du béton et les éléments rigides étant noyés dans ce béton, perpendiculai rement~à sa surface, on laisse prendre le béton, et on laisse les faces extérieures de l'élément obturateur s'appliquer hermétiquement par élasticité contre le béton adjacent. Ainsi qu'il a été mentionné plus haut3 si le béton est coulé entre deux cofArEges, on maintient la partie supérieure des barrettes aplaties au moyen de chapeaux relativement rigides, on enfonce ces barrettes par vibration, puis on enlève ces chapeaux. Si le béton est coulé en ruban, on crée une dépression dans ltélément obturateur de façon à aplatir, on obture ses extrémités, on enfonce la bande par vibration ou en la repoussant,puis on laisse ltair pénétrer dans cet élément en coupant ses extrémités à la largeur de la dalle. Lorsque le béton durcit, les barrettes y créent aux emplacements voulus des fissures ou interstices que leurs éléments obturateurs tendent à fermer hermétiquement de façon à ernpêcher des corps étrangers d'y pénétrer. Il faut noter que l'invention est applicable aux routes composées de dalles distinctes, ainsi qu' aux radiers en béton et à d'autres ouvrages analogues, qu'ils soient ou non en béton. LXinvention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une coupe transversale d'une première forme de réalisation d'une barrette selon l'invention; la figure 2 est une perspective avec coupe partielle de cette barrette noyée dans du béton; la figure 3 est une perspective avec coupe partielle dtune seconde forme de réalisation de barrette, noyée dans du béton; la figure 4 est une coupe transversale de cette seconde forme de réalisation noyée dans le béton, le chapeau étant retiré de son élément obturateur; la figure 5 est une coupe transversale dune troisième forme de réalisation; la figure 6 est une coupe transversale dune quatrième forme de réalisation;; la figure 7 représente mie barrette selon cette quatrième forme noyée dans le béton, le chapeau enlevé; la figure 8 est une coupe de l'ami de la première forme de réalisation; la figure 9 est une coupe de ltSme de la troisième forme de réalisation et la figure 10 est une coupe d'un chapeau et d'une gaine nervurée utilisables par exemple avec l'élément représenté sur la figure 9. La barrette représentée sur les figures 1, 2 et 8 a une longueur indéfinie et une section uniforme; elle se compose d'un élément inférieur 12 nervuré et d'un élément supérieur 13, élastique et dilatable. Celui-ci se prolonge en bas par une âme verticale 14 portant de chaque caté des nervures 15 de retenue, à section triangulaire. Dans la forme de réalisation représentée,cette Sme porte de chaque côté deux nervures intermédiaires et en bas une nervure plus grande. L'élément 13 forme une enveloppe composée dZune matière élastique et limitant deux chambres 10. Il forme, en coupe, deux figures fermées ayant une paroi commune 17, qui sont deux parallélogrammes symétriques par rapport à un plan central 16. Les parois supérieures 18 de ces parallélogrammes forment entre elles un V 19.Leur paroi 17 prolonge verticalement lt âme 14. Leurs parois extérieures 20 sont destinées à appliquer contre les extrémités des dalles. L'élément dilatable et son aAme sont en un caoutchouc synthétique de haute qualité, par exemple du néoprène ou un terpolymère a'éthylène, propylène et d'un diène de 50 à 75, de préférence 50 à 60 degrés de dureté. Ta barrette comporte une gaine 22 relativement rigide qui porte des cannelures 21 analogues à celles a me 14 et conformées de manière que leurs dégagements intérieurs entourent les nervures 15, ce qui retient l'élément obturateur 13 dans cette gaine. Ces cannelures forment des pointes extérieures et la gaine comporte en bas, une autre pointe 23. Dans un but d'économie, cette gaine est convenablement en chlorure de polyvinyle rigide, mais il serait possible d'utiliser d'aux tres matières relativement rigides, telles que l'aluminium. Les procédés décrits à titre d'exemple consistent à couler du béton sur un terrain, à y introduire des barrettes de ltune ou 11 autre formes pendant qu'il est assez fluide,puis à le laisser ou faire pendre. Dans un premier procédé, on utilise par exemple des barrettes de la première forme de réa- lisation. On construit une route en coulant du béton en ruban, sans coffrage ni d'un c8té ni de l'autre. On utilise des barrettes dont la longueur est un peu supérieure à celle du lit du béton, on fait le vide dans les chambres 10 et on obture les extrémités de ces barrettes alors que leur enveloppe est aplatie.On insère lesdites barrettes dans le béton de place en place sur la longueur de la route, perpendiculairement à celle-ci, leurs extrémités dépassant ce béton, leur élément obturateur étant adjacent à la surface de ce dernier et leur gaine y étant noyée, perpendiculairement à cette surface. Pour insérer ces bandes, on les fait descendre par vibration, ou on les enfonce latéralement. Lorsque le béton a pris en entourant les éléments obturateurs des barrettes, on coupe les extrémités de ces dernières de façon à permettre à l'air de pénétrer dans les chambres 10, si bien que les enveloppes de ces éléments obturateurs 13 peuvent se gonfler en prenant la configuration qui est représentée sur la figure 4, et dans laquelle elles exercent une pression sur le béton adjacent en formant un joint empêchant les particules étrangères de pénétrer.La gaine forme un coin qui emprisonne les barrettes dans le béton.Lorsque celui-ci prend,les pointes 23 tendent à amorcer des fissures verticales en 24 sur la figure 2. Une barrette selon la seconde forme de réalisation (figures 3,4 et 8) comporte un élément obturateur et un élément nervuré semblables à ceux (13 et 12) de la première forme, et est dans son ensemble semblable à celle-ci; elle en diffère par le fait qu'elle comporte un chapeau amovible 25, qui serre 11 élément obturateur en aplatissant son enveloppe et en chas sans lut air de ses chambres 10. On forme cette seconde barrette en prenant une longueur appropriée de la première et en l'assemblant avec une longueur égale de chapeau 25, qui est formé d'un U inversé (figures 3 et 4) dont les branches 26 convergent et dont la base 27 est coudée en-dedans. Comme dans le cas de la gaine 22, dans un but dréconomie, il est préférable de constituer ce chapeau de chlorure de polyvinyle rigide, mais il serait possible duti- liser toute autre matière relativement rigide. Lorsque lten- veloppe de l'élément 13 est introduite dans ce cnapeau 25, elle est comprimée de façon à fermer les chambres 10. Le second procédé de construction est semblable au premier. Cependant on place des coffrages de manière à délimiter les bords de la route et on coule le béton entre eux. On utilise des barrettes (qui à titre d'exemple sont de la seconde forme de réalisation) ayant la longueur voulue pour aller de l'une à l'autre des parois formées par ces coffrages, on les pose de place en place sur ia longueur de ltouvrage,perpendi- culairement à cette longueur et on les enfonce par vibration dans le béton frais jusqu'à ce que leurs chapeaux soient adjacents à la surface de ce dernier. Comme dans le premier procédé, lorsque le béton a pris, la gaine nervurée des barrettes y est emprisonnée, et une fissure amorce en-dessous de ces barrettes.Quand le béton a pris corapletement, on retire les chapeaux 25, ce qui permet à l'enveloppe des éléments 13 de se gonfler et de s'appliquer contre les extrémités des dalles, en prenant la configuration représentée sur la figure 4. Cet élément obturateur est destiné à rester un peu comprimé entre les dalles et par conséquent ses parois extérieures exercent une poussée obturaDrice, qui est fonction de la forme de l'élément et de l'élasticité de la matière qui le compose. "a troisième et la quatrième formes de réalisation ne diffèrent des deux premières que par le fait que leur élément supérieur 33 a en coupe la forme dtun papillon (voir figures 5 > 6,7 et 9). Par comparaison avec la section en tulipe repré- sentée sur la figure 8, il apparatt que cet élément 33 se compose d'une enveloppe en une matière élastomère, qui délimite aux extrémités dudit élément des chambres 30 dehouchant à l'atmosphère, cette enveloppe étant délimitée par deux figures fermées qui ont une paroi commune 37 et qui sont symétriques. Chacune de ces figures est délimitée par une paroi 39 qui est inclinée vers & haut, de ltintérîeur vers lSextérieuan et une paroi convexe relie à une paroi 40 inclinée vers le bas et vers l'extérieur, les parois 39 formant un V. A tous autres points de vue, ces troisième et quatrième formes de réalisation sont semblables respectivement à la première et à la seconde > et leurs éléments identiques sont indiqués par les mimes chiffres de référence. On peut insérer les barrettes selon lesdites troisième et quatrième formes de réalisation dans du béton frais en appliquant le premier et le second procédés décrits plus haut, et elles agissent de la mme manière que celles des première et seconde formes, comme le représentent les figures 5, 6 et 7. Cependant, dans de nombreux cas, elles forment un joint plus efficace que les barrettes de ces première et seconde formes de réalisation. La figure 10 représente une variante de gaine 115, et de chapeau 112 utilisables pour fabriquer des barrettes selon l'invention. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent eAtre apportées aux barrettes et aux procédés décrits sans sortir du cadre de l'invention. R-TELJDICATTONS 1 - Barrette composite, convenant par exemple pour être insérée dans du béton de façon à obturer hermétiquement un joint, et comportant un élément élastique dtobta ation pouvant s'aplatir, caractérisée par le fait qu'elle comporte un élément nervuré rigide, qui est destiné à faciliter ltinsertion de cette barrette dans du béton frais, à lsy emprisonner lorsqutil a pris, et à amorcer une fissure pendant qu1il prend. 2 - Barrette selon la revendication 1, caractérisée par le fait que son élément nervuré est en chlorure de polyvinyle rigide et a une section symétrique cornportant trois nervures pointues de chaque ceté et une pointe à son extrémité. 3 - Barrette selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que l'élément élastique d'obturation est composé d'une enveloppe en une matière élastomère qui délimite à chaque extrémité une chambre communiquant avec ltatmosphère, la barrette étant conformée de façon que cette enveloppe puisse entre aplatie pour entre insérée et puisse se gonfler de manière à obturer le joint. 4 - Barrette selon la revendication 3, caractérisée par le fait que ltenveloppe forme deux figures fermées qui ont une paroi communie, sont symétriques et sont délimitées par des parois formant des parallélograrnmes, leurs parois supérieures formant un V. 5 - Barrette selon la revendication 3, caractérisée par le fait que l'enveloppe forme deux figures fermées ayant une paroi commune par rapport à laquelle elles sont symétriques, ces figures étant délimitées par cette paroi commune et une paroi inclinée de bas en haut, qu' une paroi curviligne relie à une paroi inclinée de haut en bas, les deux parois inclinées de bas en haut formant un V. 6 - Barrette selon une des revendications 4 et 5, caractérisée par le fait quelle comporte une gorge entre les extrémités adjacentes des parois supérieures en V, 7 - Barrette selon lune quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait tutelle comporte un chapeau qui comprime son élément obturateur, mais qui peut titre retiré de façon à permettre à cet élément de se dilater. 8 - Barrette selon la revendication 7, caractérisée par le fait que le chapeau est en chlorure de polyvinyle rigide et est partiellement en prise avec ltélément nervure. 9 - Procédé de pavage consistant à couler du béton sur un chantier et à le laisser prendre, caractérisé par le fait que l'on insère dans le béton frais, à des emplacements déterminés, des barrettes composites qui comportent chacune un élé- ment élastique obturateur et un élément nervuré sensiblement rigide, l'élément obturateur étant aplati et disposé à hauteur de la surface du béton et l'élément nervuré étant noyé perpendiculairement à cette surface, on laisse prendre le béton, et on laisse les faces extérieures de élément obturateur repousser élastiquement ce béton en s y appliquant hermétiquement. 10 - Procédé selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'on utilise des barrettes conformées selon ltune des revendications 7 et 8, et que l'on retire leur eha- peau de leur élément obturateur lorsque le béton a pris.