Brevet FR2277958A1 — publié le 19760206

L'invention concerne un procédé et un appareillage pour injecter dans des structures fissurées d'ouvrages en béton ou eh maçonnerie des résines organiques à deux composants destinées à redonner son monolithisme à la partie d'ouvrage traitée. Le procédé suivant L'invention consiste à réaliser d'abord un calfeutrement superficiel des fissures à l'aide d'une patte thixotropique à prise rapide mise en place le long de la fissure à obturer, avec ou sans interposition d'un primaire destiné à faciliter l'aecrochage de la patte, en réservant des points d'injection, puis à réaliser L'injeetion du matériau destiné à colmater la fissure, qui est à base de résines dont le temps de polymérisation est relativement court, par exemple de l'or- dre de 5 à 7 minutes, en appliquant successivement à chaque point d'injection l'ajutage de sortie d'une chambre de mélange, à laquelle les composants sont amenés depuis des réservoirs par l'intermédiaire de pompes dont les vitesses sont réglées en fonction des caractéristiques respectives de la résine et du durcissBear utilisés pour le mélange, et dans laquelle le mélange est réalisé à l'aide de dispositifs analogues à des brosses à fusils disposés dans une succession de cylindres en chicane. Dans le cas oW, par suite notamment de vibrations, un calfeutrement à l'aide d'une pâte rigide risquerait de se fissurer, on utilise de préférence une pâte souple à base notamment de mastic silicone ou acrylique (mastic monocomposant). Pour la réservation des points d'injection dans le cas de calfeutrements rigides, on peut utiliser des bandes de papier adhésif de 3 à 4 millunétres de largeur environ, collées perpendiculairement au tracé de la fissure et espacées de 10 à 60 cm environ selon les caractéristiques de l'ouvrage, mais si des vibrations risquent de se produire dans l'ouvrage, il est préférable de coller à cheval sur la fissure une pastille autocollante ronde ayant par exemple environ 5 mm de diamètre et 5 mm d'épaisseur, qui est scellée par le mastic. Dans tous les cas, Les bandes de papier auto-collant ou les pastilles sont enelevées après polymérisation du mastic, laissant ainsi apparaitre de faibles parties de la fissure, par lesquelles peuvent s'opérer les injections. Un appareil pour la mise en oeuvre au procédé suivant I' invention comprend deux réservoirs contenant respectivement la résine et le durcisseur qui constituent les composants du mélange destinés à colmater la fissure, une chambre de mélange pour ces composants, des pompes reliant les réservoirs à cette chambre, et au moins un moteur pour actionner ces pompes, et est caractérisé en ce que : a) les liaisons entre le moteur et les pompes comprennent des dispositifs qui permettent de régler le rapport des vitesses des pompes de façon à envoyer à la chambre de mélange des volumes de composants dans le rapport voulu; b) la chambre de mélange comprend trois cylindres horizontaux parallèles superposés dont l'ensemble forme un bloc, reliés par deux passages verticaux de façon que l'ensemble des trois cylindres forme une chicane; deux orifices horitontaux dont chacun est relié à l'une des pompes précitées débouchent dans le cylindre supérieur à l'extrémité de celui-ci opposée au passage vertical reliant ce cylindre au cylindre intermédiaire, et un orifice vertical part du cylindre inférieur à l'extrémité de celui-ci opposée au passage vertical qui relie ce cylindre au cylindre intermédiaire; c) à ltextrémité libre du passage vertical inférieur précité est raccordé un embout rigide dont l'extrémit inférieure reçoit uh ajutage souple susceptible d' être appliqué en un des points d'injection ménagés dans le mastic qui obture superficiellement la fissure à colmater; d) dans chaque cylindre se trouve un organe analogue à une brosse à fusil, qui assure le mélange des composants arrivant par les deux orifices horizontaux sus-mentionnés. De préférence, des tuyaux de refoulement reliant la sortie de chaque pompe à un des orifices d'entrée de la chambre de mélange sont réalisés en plastique spirale à la façon des tuyaux utilisés pour les circuits de freinage des semi-remorques. Sur les dessins annexés, on a représenté, schématiquement et à titre d'exemple, un mode de réalisation de l'inven- tion. La figure 1 est un plan schématique d'une fissure recou- verte d'une couche de mastic dans laquelle les points d'injection ont été réservés par des bandes de papier adhésif. La figure 2 est un plan analogue, suivant la flèche II de la figure 3, d'une fissure recouverte d'une couche de mastic dans laquelle les points d'injection ont été réservés par des pastilles auto-collantes. ta figure 3 est une coupe par III-III de la figure 2. La figure 4 est une vue schématique montrant l'ensemble des réservoirs contenant la résine et le durcisseur à in jecter une fois mélangés, les pompes associées à ces réservoirs, le moteur d'actionnement de ces pompes, et les tuyaux reliant les pompes à la chambre de mélange. La figure 5 est une coupe schématique de la chambre de mélange, par V-V de la figure 6. La figure 6 est une coupe par VI-VI de la figure 5. La figure 1 montre le cas d'une fissure 1 située dans une structure rigide. Dans ce cas, on commence par calfeutrer cette fissure à l'aide d'une couche 2 en un mortier tel qu'une pate thixotropique à prise rapide, après avoir réservé les points d'injection du mélange destiné à colmater la fissure à l'aide de bandes 3 de papier adhésif ayant environ 3 à 4 n de largeur, collées perpendiculairement au tracé de la fissure I, et espacées de 10 à 60 cm environ, suivant les caractéristiques de la structure, Eventuellement, un agent primaire destiné à faciliter l'accrochage du mastic peut être mis en place avant ce mastic. Dans le cas des figures 2 et 3, on voit une structure 4 soumise à des vibrations. Dans ce cas, il est préférable de disposer aux points d'injeotion des pastilles auto-collantees 5 ayant environ 5 n de diamètre et 5 n d'épaisseur, qui sont ensuite entourées par le mastic 2, avec ou sans pose préalable d'une couche destinée à faciliter l'adhérence du mastic. Dans ce cas, également, il est préférable d'utiliser comme mastic une pâte souple et non rigide. L'injection du mélange colmatant se fait à l'aide de l'appareillage représenté sur les figures 4 à 6. Un ensemble d'alimentation désigné par 6 (figure 4) comprend deux réservoirs 7 et 8; le premier est destiné à contenir la résine et le second le durcisseur. Par l'intermEdiai- re d'un train d'engrenages désigné dans son ensemble par 9, n moteur 10 entraine à des vitesses différentes, calculées de façon à réaliser un rapport approprié entre Les volumes de résine et de durcisseur, deux pompes 11 et 12 reliées respecti vemeAt aux réservoirs 7 et 8. Des tuyaux 13 et 14 partant des pompes aboutissent respectivement à des orifices 15 et 16 (figure 6) ménagés dans une paroi extrême d'une chambre de mélange désignée dans son ensemble par t7. Cette chambre peut être réalisée de diverses façons.Sur les figures 5 et 6, on a supposé qu'elle était formée de trois blocs parallélépipédiques superposés 18, t9 et 20; les orifices 15 et 16 sont ménagés dans le bloc supérieur 18 au voisinage d'une de ses extrémités et alignés horizontalement. Chaque bloc est percé d'un alésage horizontal cylindrique 21, 22 ou 23 dont les extrémités sont fermées par des bouchons respectifs 24, 25 et 26 avec interposition de joints annulaires d'étanchéité 27, 28 et 29. Les alésages 21 et 22 sont réunis par deux trous 30 et 31 alignés verticalement et percés respectivement dans les blocs 18 et 19, à l'extrémité opposée à celle où se trouvent les orifices 15 et 16 du bloc 18.De même, les alésages 22 et 23 sont reliés par deux trous 32 et 33 alignés verticalement, percés respectivement dans les blocs 19 et 20 et situés pratiquement dans le même plan vertical que les orifices 15 et 16. Enfin, le bloc 20 est percé d'un trou vertical 34 situé au voisinage de l'extrd- mité de l'alésage 23 opposée au trou 33 et dans lequel est fixé un embout rigide 35 destiné à recevoir à son extrémité libre un Joint en caoutchouc 36 formant un ajutage souple susceptible d'être appliqué en un point d'injection. il en résulte que les composants arrivant par les orifices 15 et 16 traversent successivement l'alésage 21, les trous 30 et 31, l'alésage 22, les trous 32 et 33, l'alésage 23 et le trou 34, dans le sens des flèches de la figure 5.Le mélange est réalisé gracie à cet écoulement en zig-zag et à la présence dans chaque alésage ou cylindre 21 à 23 d'un organe analogue à une brosse à fusil, respectivement 37, 38 et 39. Chacune de ces brosses, qui peut, si on le désire, être mise en rotation par un moyen quelconque approprié, par exemple par un arbre qui traverse l'un au moins des bouchons 24 à 26 d'une même paire, comprend un axe 37a,38a, 39a sur lequel sont montés des "poils" métalliques 37b, 38b,39b. Pour réaliser l'injection, on met en marche le moteur 9; le train d'engrenages 10 entraîne les pompes 11 et 12 aux vitesses qui permettent l'envoi dans les proportions voulues, à la chambre de mélange 17, de la résine provenant du réservoir 7 et du durcisseur provenant du réservoir 8. La résine et le durcisseur arrivent à l'alésage 21 respectivement par le tuyau 14 et l'orifice 16 et par le tuyau 13 et l'orifice 15. Le mélange, dont la formation est aidée par les brosses 37 à 39, suit le trajet en zig-zag jalonné par les flèches de la figure 5, et sort par l'ajutage 36, qui a été appliqué sur 1' un des points d'injection après enlèvement de la bande de papier adhésif 3 (dans le cas de la figure t) ou de la pastille auto-collante 5 (dans le cas des figures 2 et 3). On répète 1' opération jusqu'd colmatage complet de la fissure 1, c'est-- dire après prise du mélange. il suffit ensuite d'enlever le mastic 2. IL doit être bien entendu que le mode de réalisation de la chambre de mélange 17 n'a été décrit qu's titre d'exemple et peut subir des modifications sans sortir de l'esprit de l'invention. Par exemple, les alésages 21 à 23 pourraient être formés par des cylindres séparés, dont le premier présenterait des raccords pour la fixation des tuyaux 13 et 14; ces cylindres seraient reliés deux à deux par des raccords placés comme les ensembles 29, 30 et 31, 32 par rapport aux raccords d'admission précités, et le troisième serait muni d'un embout correspondant à l'embout 35 pour recevoir un ajutage souple analogue à 36. En outre, il serait possible, pour faciliter le transport du matériel, de monter sur roues l'ensemble d'alimentation 6 et la chambre de mélange 17. Dans tous les cas, le raccord entre l'ensemble et la chambre se fait de préférence par des tuyaux souples correspondant à la partie des tuyaux 13 et 14 située à l'extérieur de l'ensemble 6 sur la figure 4, ces tuyaux étant avantageusement en plastique spirale à la façon des tuyaux utilisés pour les circuits de freinage des semi-remorques. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour injecter dans des ouvrages fissurés des résines organiques à deux composants, caractérisé en ce qu' on réalise d'abord un calfeutrement superficiel 2 des fissures 1 à l'aide d'une patte thixotropique à prise rapide mise en place le long de la fissure à obturer, avec ou sans interposition d'un primaire destiné à faciliter l'accrochage de la pâte, en réservant des points d'injection, puis qu'on réalise l'injection du matériau destiné à colmater la fissure, qui est à base de résines dont le temps de polymérisation est relativement court, par exemple de l'ordre de 5 à 7 minutes, en appliquant successivement à chaque point d'injection l'ajutage de sortie 36 d'une chambre de mélange 17, à laquelle les composants sont amenés depuis des réservoirs 7, 8 par l'intermédiaire de pompes 11, 12 dont les vitesses sont réglées en fonction des caractéristiques respectives de la résine et du durcisseur utilisés pour le mélange, et dans laquelle le mélange est réalisé à 1' aide de dispositifs 37, 38, 39 analogues à des brosses à fusils disposés dans une succession de cylindres 21, 22, 23 en chicane. 2 - Procédé suivant la revendication 1, utilisable dans le cas où, par suite notamment de vibrations, un calfeutre- ment à l'aide d'une patte rigide risquerait de se fissurer, caractérisé en ce qu'on utilise une patte souple à base notamment de mastic silicone ou acrylique. 3 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, pour la réservation des points d'injection dans le cas de calfeutrements rigides, on utilise des bandes de papier adhésif 3 de 3 à 4 millimètres de largeur environ, collées perpendiculairement au tracé de la fissure 1 et espacées de 10 à 60 cm environ selon les caractéristiques de l'ouvrage. 4 - Procédé suivant la combinaison des reveadications 1 et 2, caractérisé en ce qu'on colle à cheval sur la fissure 1 des pastilles auto-collantes rondes 5 ayant environ 5 mm de diamètre et 5 mm d'épaisseur, qui sont scellées par le mastic 2 et sont espacées de 10 à 60 cm environ selon les caractéristiques de l'ouvrage. 5 - Appareillage pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une des revendications 1 à 4, comprenant deux réservoirs 7, 8 contenant respectivement la résine et le durcisseur qui constituent les composants du mélange destinés à colmater la fissure, une chambre de mélange 17 pour ces composants, des pompes 11, 12 reliant Les réservoirs à cette chambre, et au moins un aoteur 10 pour actionner ces pompes, et caractérisé en ce que : a) les liaisons 9 entre le moteur et les pompes comprennent des dispositifs qui permettent de régler le rapport des vitesses des pompes de façon à envoyer à la chambre de né- lange des volumes de composants dans le rapport voulu; b) la chambre de mélange 17 comprend trois cylindres horizontaux parallèles superposés 21, 22, 23 dont l'ensemble forme un bloc, reliés par deux passages verticaux 30,31 et 32,33 de façon que l'ensemble des trois cylindres forme une chicane; deux orifices horizontaux 15, 16 dont chacun est relié à l'une des pompes 11, 12 précitées débouchent dans le cylindre supérieur 2t à l'extrémité de celui-ci opposée au passage vertical 30,31 reliant ce cylindre au cylindre intermédiaire 22, et un orifice vertical 34 part du cylindre inférieur 23 à l'extrémité de celui-ci opposée au passage vertical 32,33 qui relie ce cylindre au cylindre intermédiaire 22; c) à l'extrémité libre du passage vertical inférieur 34 précité est raccord un embout rigide 35 dont l'extrémité iaférieure reçoit un ajustage souple 36 susceptible entre appliqué en un des points d'injection ménagés dans le mastic 2 qui obture superficiellement la fissure 1 à colmater; d) dans chacun des cylindres 21 à 23 se trouve un organe 37, 38, 39 analogue à une brosse à fusil, qui assure le mélange des composants arrivant par les deux - orifices horizontaux 15, 16 précités. 6 - Appareillage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les tuyaux de refoulement 13, 14 qui relient la sortie de chaque pompe 11, 12 à un des orifices 15, 16 de la chambre de mélange 17 sont constitués, au moins en ce qui concerne la partie de ces tuyaux qui se trouve à l'extérieur de l' ensemble d'alimentation 6 comprenant les réservoirs 7, 8, les pompes et leur moteur commun 10, à la manière des tuyaux utilisés pour les circuits de freinage des semi-remorques. 7 - Appareillage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le cylindre supérieur 21 est ménagé, ainsi que les orifices 15, 16 et le trou 30, dans un premier bloc paral- lélépipédique t8, le cylindre intermédiaire 22 est ménagé, ainsi que les trous 31 et 32, dans un second bloc parallélélipédique 19, et le cylindre 23 est ménagé, ainsi que les trous 33 et 34, dans un troisième bloc parallélépipédique 20, chacun de ces blocs étant pourvu de bouchons 24, 2, 26 qui ferment les extrémités des cylindres respectifs, de préférence avec interposition de joints dtétanchéité 27, 28, 29. 8 - Appareillage suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les organes 37, 38, 39 analogues à des brosses à fusil comprennent un axe 37a, 38a, 39a sur lequel sont montés des "poils" rigides 37b, 38b, 39b et peuvent etre mis en rotation depuis l'extérieur de la chambre de mélange 17.