Brevet FR2259201A1 — publié le 19750822

L'invention concerne un élément d'armature pour des éléments de construction liés avec du ciment, des revêtements de goudron et de bitume. Dans un élément de construction lié avec du ciment, par exemple un élément en béton: qui absorbe des efforts de compression et de traction, et qui, par conséquent, présente des zones de pression et de traction, la zone de traction est renforcée par des armatures métalliques sous forme de barres, de préférence en fer, car le béton ne peut absorber que de faibles- forces de traction, de sorte que les forces de traction, qui apparaissent sont absorbées par l'armature. En outre, dans chaque élément en béton soumis à une charge, il se forme des fissures dans la zone des efforts de traction, c'est pourquoi on appelle le mode de construction en béton, dans le langage du métier,- "mode de construction fissuré". De même, on parle de zones de traction- fissurées dans un élément en béton. Parce que le béton ne présente aucune propriété notoire de déformation élastique et plastique, mais qu'un batiment en béton est soumis à des changements de forme sous l'effet de charges variables ou de variations de température, des fissures apparaissent dans le béton, une déformation donnée du bâtiment en béton étant représentée par un changement de section des fissures. La formation d'une seule fissure dans un élément en béton armé est fortuite, -et dépend de nombreux facteurs, qui n'ont pas été déterminés à l'avance, comme par exemple la bonne qualité des vibrations ou de la compression d'une zone dans l'élément de béton coulé. L'homme de l'art s'est efforcé d'obtenir une répartition des fissures aussi régulière que possible, pour avoir, autant que possible, des fissures microscopiques. Gracie à une répartition régulière d'un grand nombre de petites fissures, on peut obtenir une répartition intérieure souhaitée et régulière des charges d'un élément en béton. Pour atteindre ce but, l'armature est aussi petite que possible, c'est-à-dire que de nombreux éléments d'armature sont noyés dans l'unité de volume de l'élément en béton. Pour absorber les efforts de traction, une section de I 'armature mathématiquement déterminée est nécessaire Cette section de l'armature est divisée en des sections partielles aussi nombreuses que possible, dont le total ne peut pas dépasser, pour des raisons économiques, la section d'arma ture determinée mathématiquement. Mais pour d'autres raisons économiques de fabrication, on ne peut pas prendre une section inférieure à la plus petite section déterminée d'un seul élément d'armature en forme de barre. Des fissures de gonflement sont un autre genre de fissures non désiré. Leur origine vient du fait qu'en cas de variation de température, par exemple en cas de réchauffement, le fer se dilate plus que le béton qui l'entoure, de sorte que le béton éclate localement, -et il se forme d'autres fissures. Le goudron et le bitume, qui sont des matériaux utilisés avant tout pour la construction de routes, présentent une plasticité qui dépend de la temperature; c'est-à-dire que la plasticité diminue, en cas de baisse de température, et elle augmente lorsque la température s'accroit. En cas de température trop élevée, le matériau commence à couler sous l'effet d'une charge, et en cas de température trop basse, des fissures se forment, dans lesquelles des liquides peuvent s'infiltrer. I1 est apparu qu'en particulier avec des armatures de construction en treillis, la répartition des fissures est meilleure, lorsque la maille est petite que lorsque la maille est grande.Une limite inférieure est fixée à la largeur de la maille, c'est-à-dire à la finesse de l'armature de construction, de sorte qu'on peut obtenir la fine répartition désirée des fissures, avec des armatures conformes à l'état actuel de la technique. On a essayé d'introduire dans le béton des armatures sous une autre forme finement répartie. De courtes barres métalliques de 20 à 100 mm-de longueur ont été ajoutées au béton, auquel on a ajouté également différentes pièces metalliques ayant une autre forme. Ce mode de construction n'a eu aucun succès, car les éléments d'armature conçus de cette façon s-'enfonçaient dans la partie inférieure de l'élément de cons-truction en béton, ou s'aggloméraient comme des grumeaux dans la bétonneuse. C'est pourquoi on n'a pas pu obtenir, suivant l'état actuel de la technique, une répartition homogène de fins éléments d'-armature dans le béton. L'invention a pour but de supprimer de tels inconvénients. L'élément d'armature conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il est constitué de fibres et forme un treillis. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints, donnés dans un but non limitatif, et qui représentent un mode de réalisation de 1' invention. Sur ces dessins la figure 1 représente un élément d'armature torsadé; - la figure 2 représente l'élément d'armature de la figure 1 déplié. Sur la figure 1, l'élément d'armature est prêt à autre transporté ou utilisé. Cet élément d'armature a une forme torsadée. La forme preste à l'emploi et la disposition de l'élément d'armature dépendent des propriétés du ou des matériaux utilisés et elle peut varier en fonction de ces matériaux, -la forme représentée étant par exemple caractéristique du polypropylène. L'élément d'armature, -sous la forme représentée sur la fig. 1, est ajouté directement aux matériaux d'agrégat du béton avant le mélange et à l'état sec, le poids de la quantité ajoutée d'éléments d'armature pour des propriétés déterminées du matériau dépendant du volume et des propriétés du béton à obten-ir. Le mélange est réalisé de façon connue dans une bétonneuse, pour obtenir du béton prêt à autre coulé, et la durée d'utilisation du mélange est égale à celle des exigences officielles ou des cahiers des charges. Si l'élément d'armature n 'est pas ajouté au béton dans la forme représentée' sur la figure 1, mais dans un état un peu déplié, le laps de temps pendant lequel l'élément d'armature est traité dans le mélangeur, diminue de façon correspondante. Pendant l'opération de mélange, les éléments d'armature se détordent et prennent la forme d'un treillis comme représenté sur la figure 2. Naturellement, les fibres du treillis ne sont pas dans le méme plan. Les éléments d'armature en forme de treillis sont déformés dans le béton pour devenir des structures à trois dimensions, ce qui entraîne une répartition régulière des fibres dans toutes les directions. Les fibres sont ainsi ancrées dans le béton et ne peuvent plus en etre retirées. La rigidité propre du matériau amène la formation d'une. force antagoniste plus importante que toutes les forces tendant à agglomérer les fibres. La durée de mélange des éléments d'armature avec le reste du matériau a une importance décisive. Si le laps de temps est trop court, le treillis ne se déplie pas complètement, de sorte que les fibres ne sont pas toutes ancrées dans le béton et il se forme des points faibles dans le béton. Si le laps de temps est trop long, les fibres se séparent, se placent parallèlement les unes aux autres en raison d'autres forces électrostatiques, et ne sont pas ancrées par conséquent dans le béton. C'est pourquoi la forme des éléments d'armature insérés est importante. Par ailleurs, l'élément d'armature peut, quand il est prêt à être mélangé, renfermer une matière adhésive, soluble dans l'eau par exemple, qui relie les fibres entre elles. Cette matière adhésive se dissout ensuite pendant le mélange, de sorte que le treillis peut se déplier. On fabrique l'élément d'armature de la façon suivante Des évidements sont disposés suivant des motifs dans un support en forme de bande en matériau approprié. Ces évidements peuvent avoir la forme de fentes, les fentes étant disposées en rangées, et les fentes des rangées voisines étant decalées. Les fentes peuvent former un angle quelconque par rapport au sens longitudinal de la bande, par exemple elles peuvent prétendre parallèlement ou perpendiculairement à cette bande. Les évidements peuvent salement être réalisés de n'importe quelle manière et avoir une forme quelconque, par exemple carrée. La bande peut ensuite être étirée comme représente sur la figure 2, les évidements étant désignés par la référence 1 et les fibres par 2. Dans la bande de la figure 2, les fibres sont filiformes. La forme de ces fibres 2 est Variable en fonction de l'écartement des évidements contigus; lorsque l'écartement entre les évidements contigus augmente, les fibres 2 sont plus larges, de sorte qu'elles prennent la forme d'un ruban. En fonction du matériau utilisé, les fibres 2 présentent des brins courts 3 supplémentaires. La bande, dans laquelle sont disposés les évidements précités, par exemple les fentes, est successivement enroulée et torsadée, puis divisée en morceaux de longueur prédéterminée. La longueur des différentes fibres est ainsi déterminée. Elle dépend de la grosseur de grain du mélange ainsi que du mélangeur, ou du procédé suivant lequel 1 'é-lément d'armature est mélangé au matériau à armer. Si les fibres sont trop courtes, l'ancrage des fibres dans le matériau ne se fait pas; si les fibres sont trop longues, il peut se former une pelote de fibres. La durée du mélange pendant la fabrication du béton est déterminee et normalisée. On doit façonner les éléments d'armature en fonction de ce laps de temps, pour qùe les fibres soient réparties régulièrement dans le mélange, de telle façon que les fibres d'un élément d'armature ne sont pas cependant complètement séparées les unes des autres, de sorte que la rigidité propre du treillis en question empêche une agglomération. On a constaté empiriquement que les longueurs des fibres comprises entre 0,5 cm et 20 cm conviennent particulièrement bien. Pour faciliter la liaison des éléments d'armature avec le matériau à armer, les surfaces des fibres et/ou les éléments d'armature peuvent former un tout, pour assurer ainsi un plus grand frottement entre les fibres et le matériau à armer. Bien que la matière synthétique soumise à une charge présente un allongement beaucoup plus important que le métal, et bien qu'elle ait été considérée jusqu'à présent comme ne convenant pas pour l'armature des éléments en béton, elle est, dans beaucoup de domaines de l'armature de construction, plus avantageuse qu'une armature d'acier traditionnelle. Elle peut, en particulier,être utilisée sous la forme extérieure des armatures métalliques. La matière synthétique est un matériau élastique. C'est pourquoi, en cas de réchauffement, elle ne peut pas s'étendre à cause du béton qui l'entoure, et elle est déformée élastiquement, de sorte qu'aucune fissure de gonflement ne peut apparaître dans le béton. Comme la matière synthétique a une faible résistance à la traction, on peut ajouter au béton, outre des treillis en matière synthétique, des treillis métalliques. La fine répartition des fissures due aux treillis, qui est indépendante du matériau utilisé dans les treillis, reste inchangée en cas de remplacement partiel des treillis en matière synthétique par des treillis métalliques. Par contre, la résistance à la traction de l'élément en béton, qui contient des treillis en matière synthetique, augmente, autrement dit elle nlest pas inférieure à celle que l'on obtient avec une armature exclusivement métallique. Une armature de construction conforme à l'invention a pour conséquence une meilleure répartition des fissures dans l'élément en béton, du fait que la largeur des mailles peut être réduite, tout en conservant la section d'armature déterminée mathématiquement. L'armature en forme de treillis dans des revêtements de goudron et de bitume ameliore la résistance à la traction et assure une meilleure répartition des fissures. Grâce à cette fine répartition des fissures microscopiques, les liquides dommageables s'infiltrent plus difficilement. Le revêtement présente donc une meilleure résistance au gel. L'élément d'armature peut également être fabriqué à partir d'un matériau en feuilles, les feuilles présentant des évidements comme mentionnés ci-dessus. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans s'écarter pour cela de l'esprit de l'invention. REVENDICATIONS 1.- Elément d'armature pour éléments de construction liés avec du ciment, des revêtements de goudron. et de bitume, carac térisé en ce qu'il est constitué de fibres et forme un treillis. 2.- Elément d'armature suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est en matériau métallique. 3.- Elément d'armature suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est en matière synthétique. 4.- Elément d'armature suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est à la fois en matériau métallique et en matière synthétique. 5.- Elément d'armature suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le treillis est enroulé. 6.- Elément d'armature suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le treillis est torsadé. 7.- Elément d'armature suivant 1 'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce qu'il renferme une matière adhésive. 8.- Elément d'armature suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le treillis est replié. 9.- Elément d'armature suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la matière adhésive est soluble dans l'eau. 10.- Elément d'armature suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ses forces électrostatiques contrebalancent ses forces élastiques. 11.- Elément d'armature suivant l'une quelconque des revendications 3 à 10, caractérisé en ce qu'il est en polypropylène. 12.- Elément d'armature suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les fibres sont filiformes. 13.- Elément d'armature suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les fibres sont en forme de ruban. 14. - Elément d'armature suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que les fibres sont structurées. 15.- Elément d'armature suivant l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le treillis est structure. 16.- Procédé d'utilisation de l'élément d'armature suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'on introduit lesdits elements d'armature dans un mélangeur, et en ce qu'on mélange pendant une durée nécessaire pour déplier complètement le treillis, les fibres n'étant pas complètement detachees les unes des autres. 17.- Procédé d'utilisation suivant la revendication 16, caractérisé en ce qu'on mélange pendant une durez égale à celle qui correspond à la fabrication technique de matériau prêt à être coulé. 18.- Procédé de fabrication de l'élément d'armature suivant l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu'on pratique un grand nombre d'évidements dans un article en forme de bande. 19.- Procédé suivant la revendication 18, caractérisé en ce que les évidements sont constitués par des fentes. 20.- Procédé suivant la revendication 19, caractérise en ce qu'on enroule la bande fendue. 21.- Proeédé suivant la revendication 18, caractérisé en ce qu'on forme une torsade avec la bande enroulée. 22.- Procédé suivant la revendication 21, caractérisé en ce qu'on découpe en morceaux de même longueur la bande torsadée. 23.- Procédé suivant la revendication 19, caractérisé en ce que les fentes sont disposées en rangées, les fentes des rangées contigües étant décalées les unes par rapport aux autres. 24.- Procédé suivant l'une quelconque des revendications 18 à 23, caractérisé en ce que l'élément d'armature est fabriqué en un matériau en feuilles.