Brevet FR2308747A1 — publié le 19761119

La présente invention concerne le domaine du Jointoiement de structures en béton, ciment ou autres matières similaires utilisées dans le construc- tion de bâtiments. ouvrages d'art, de travaux publics etc..... Dans la suite du présent texte, le terme béton sera utilisé pour désigner de façon générique tous les matériaux utilisés dans le domaine de l'invention. Les phénomènes de dilatation auxquels sont soumises les structures en béton, imposent le fractionnement des éléments de grande longueur (qu'il s'agisse de bâtiments ou d'ouvrages de travaux publics), de manière à réserver le libre jeu des structures sans que les mouvements correspondants entrassent de quelconques désordres. La jonction entre éléments adjacents est réalisée de façon relativement simple, dans les cas courants, à l'aide de systèmes ou de produits de jointoiement déformables, capables d'encaisser les mouvements d'élongation auxquels ils sont soumis. C'est le cas notamment pour les éléments de façade tels que des voiles ou des panneaux et plus généralement des éléments de structures non soumis à des sollicitations mécaniques ou protégés contre d'éventuelles sollicitations mécaniques telles que par exemple la circulation piétonnière ou de véhicules. Le rôle dévolu au système ou produit de jointoiement consiste en effet uniquement à créer, dans ces cas, une barrière étanche, barrière qui sera sous traite soit par nature (façades), soit par mise en place d'une protection (dalle de circulation) à toute sollicitation mécanique, donc à tout risque de dégradation. I1 n'en va pas de même dans un certain nombre de cas pour lesquels les systèmes de jointoiement seront soumis à des sollicitations permanentes, quas: permanentes ou même occasionnelles. L'invention concerne la réalisation de tels jointoiements. Ellç a pour objet un dispositif de jointoiement étanche, auto-protégé, capable d'une part de subir les déformations imposées par les mouvements relatifs des éléments à jointoyer, d'autre par de résister en permanence aux agressions et aux efforts mécaniques auxquels il est destiné à être soumis, du fait de la nature de l'ouvrage. L'invention a donc pour objet un dispositif de jointoiement de structures en béton comportant deux demi-feuillures en vis-à-vis ménageant entre elles une feuillure et un primaire d'adhérence sur les lèvres de béton de la feuillure du côté interne de la structure, caracté-risé en ce qutil comprend, de l'intérieur vers l'extérieur de la structure a) un bourrage constitué par une matière élastique Otl élastoplastique, inséré dans la feuillure du côté interne de la structure b) une feuille fixée de part et d'autre du joint dans chaque demi-feuillure c) un reprofilage en mortier de résines disposé sur chaque demi-feuillure et maintenant les bords de la feuille dans chaque demi-feuillure. d) un autre bourrage constitué par une matière élastique ou élastoplastique, disposé entre les deux massifs de reprofilage, du côté interne de la structure. e) une plaque métallique de pontage disposée sur les massifs de reprofilage. Le bourrage peut Qtre réalisé par exemple à l'aide d'un mastic élastique ou élastoplastique, vulcanisable ou polymérisable, de type polysulfure, polyuréthane ou silicone, ou à l'aide de résines. Ce bourrage formant assise pour la mise en place des autres composants du procédé de jointoiement est effectué après enduction des lèvres de béton par un primaire d'adhérence. La feuille est réalisée de préférence à partir d'élastomères naturels ou de synthèse type butyl, néoprène, "Hypalon" ; dans un mode préféré de réalisation, elle est armée par un tissu de verre ou de fibre textile ; elle peut-être vulcanisée ou semi-vulcanisée et possède une haute capacité d'élongation. Cette feuille est fixée de part et d'autre du joint dans chaque demi-feuillure par collage à l'aide dlun matériau à fort pouvoir d'adhésion tel qu'une résine de type époxy, polyuréthane, ou une colle de type latex ou néoprène. Le reprofilage est réalisé par remplissage des deux demi-feuillures à l'aide d'un mortier de résines à hautes caractéristiques mécaniques, constitué 4'un mélange de résines de type époxy ou polyuréthane et d'agrégats (silice, quartz, granit). Le bourrage de l'intervalle laissé libre entre les deux massifs de reprofilage en mortier de résines peut être effectué par un mastic élastique ou élastoplastique du type décrit ci-dessus. La plaque métallique de pontage peut être constituée par exem ple par une tôle galvanisée ou protégée par un revêtement en résines type époxy ou polyuréthane. Cette tôle peut, suivant les cas, soit être posée librement sur les massifs de reprofilage au mortier de résines, soit être fixée par collage à bain de résines sur l'un des massifs, soit encore être maintenue à l'aide de pattes de scel lement enrobées dans l'un des massifs de reprofilage. Eventuellement, pour le cas où il est nécessaire de prévoir une protection thermique contre des phénomènes éventuels de montée en température, dus par exemple à la mise en place à chaud d'enrobés bitumineux, il est possible de disposer une protection isolante type amiante collée sur la plaque de pontage par résines le joint ainsi réalisé présente de nombreux avantages : a il est étanche, la fonction étanchéité étant assurée à trois niveaux : au nivesu du bourrage initial réalisé par exemple par mastic élastique ou élastoplastique, au niveau de la feuille élastomère de pontage, et au niveau du bourrage de liaisonnement des massifs de reprofilage en mortier de résines. Cette étanchéité est assurée même en cas de mouvements relatifs de forte amplitude des lèvres du joint du fait de la haute capacité d'élongation des matériaux de liaisonnement. Il est d'ailleurs possible, dans certains cas particuliers, de donner à la feuille élastomère une forme en"soufflet", susceptible de lui permettre d'assurer, sans mise en tension, la fonction de liaisonnement et d'étanchéité qui lui est conférée, meme pour des mouvements relatifs des structures excédant les amplitudes normales dues aux chocs thermique courants. L'étanchéité est également assurée qu'il s' agisse de structures soumises à l'action de l'eau dans le sens "positif", l'eau tendant alors à pénétrer par la face supérieure des dites structures (dalles de couverture soumises aux in tempéries, structures de rétention d'eau, etc....) ou qu'il s'agisse au contraire de structures soumises à l'action de l'eau dans le sens "négatif" liteau tendant à pé nétrer par la face inférieure (pour les radiers) ou extérieure (pour les voiles) des bétons (ouvrages plongés dans un milieu extérieur, fluides, cuvelages, etc....). 20) Le joint est protégé contre toutes les agressions nicani- ques auxquelles il peut être soumis soit de façon occasionnelle, soit de façon permanente. Les massifs au mortier de résines qui, accessoirement, con- courent à maintenir en place les bordures de la feuille élastomère de pontage, constituent en effet une protection à très hautes caractéristiques mécaniques susceptible d'encaisser sans dommage tous les effets de choc, de poinçonnement et d'usure dus aux conditions d'exploitation, par exemple circulation intense de véhicules et d'engins. 30) La présence de la plaque de tôle de recouvrement assure en m8me temps qu'une protection complémentaire, le pontage du joint et constitue donc une assise propre a supporter les matériaux venant à recouvrement des structures et du joint, tels que couches d'étanchéité (tous les types d'étanchéité) ou couches de roulement (enrobés bitumineux). Ta plaque métallique rendue ou non solidaire de l'un des massifs de protection en mortier de résine peut librement glisser sur la face supérieure de l'autre massif et ne s'oppose donc en rien aux mouvements relatifs des structures à jointoyer. Dans le cas d'ouvrages soumis à des phénomènes de sous-pression (cuvelage), la plaque métallique fixée à l'un des massifs par collage à l'aide de résines ou pattes scellées maintiendra mécaniquement le système d'étanchéité constitué par les deux bourrages au mastic et la feuille élastomère de pontage en s'opposant mécaniquement aux efforts hydrostatiques tendant à les déformer. 40) Le joint est protégé contre les effets thermiques éventuels normaux ou accidentels, par la présence de la protection isolante fixée à la plaque de tôle. La présente invention a également pour objet un procédé de réalisation de joints pour structures en béton comportant deux demi-feuillures en vis-à-vis ménageant entre elles une feuillure et un primaire d'adhérence sur les lèvres de béton de la feuillure du coté interne de la structure, caractérisé en ce que a) on réalise dans la feuillure, du c8té interne de la structure, un bourrage constitué par une matière élastique ou élastoplastique b) on fixe une feuille de part et d'autre du joint dans chaque demi-feuillure. c) on réalise un reprofilage par remplissage des deux demifeuillures à l'aide d'un mortier de résines. d) on bourre l'intervalle laissé libre entre les deux massifs de reprofilage par une matière élastique ou élastoplastique. e) on pose une plaque métallique de pontage sur les massifs de reprofilage. Le procédé selon l'invention est applicable dans tous les cas où des structures et particulièrement des structures destinées à subir des efforts thermiques ou mécaniques dus par exemple à la circulation, doivent titre jointoyées, les jointoiements réalisés devant assurer une totale étanchéité quels que soient les mouvements relatifs auxquels ces structures sont normalement soumises et quels que soient les types d'efforts mécaniques qu'elles auront à subir. Les exemples suivants sont destinés à illustrer des modes particuliers de réalisation de l'invention sans aucunement en limiter la portée. La description est donnée ciaprès en référence aux dessins annexés. Ex:F 1 La figure 1 représente le jointoiement des plots du radier d'un ouvrage situé en nappe phréatique, par exemple passage routier en souterrain ou en trémie. Le jointoiement de la structure en béton 10 est réalisé de la manière suivante Su1 le fond de joint de mousse polyuréthane ou polystyrtneS mis en place en (1), réalisation d'un joint (2) par mastic yoluréthane. Mise en place d'une feuille butyl (3) vulcanisée, non armée, collée de part eL d'autre par résine polyuréthane (4). Reprofilage des demi-feuillures par mortier de résines (5) constitué de 15 % en poids de résines polynréthanes et de 85 4 en poids de silice de granulométrie comprise entre 1 et 2 mn. Bourrage de l'lntervalle entre massifs de mortier de résines par mastic polyuréthane (6). Alise en place d'une plaque métallique (7), épaisseur 6 mn, col lée sur l'un des massifs par résine polyuréthane (8). Protection de l'ensemble du jointoiement ainsi réalisé par col lage, sur la plaque métallique, d'une plaque d'amiante (9). Le collage de cette plaque est réalisé par résine polyuréthane. Le jointoiement étanche tel que défini, peut supporter sans autre protection les efforts provoqués par la crculation des véhicules automobiles que cette circulation s'exerce directement sur les plots de béton constituant le radier ou qu'elle s'exerce sur la couche de roulement en enrobés bitumineux habituellement mise en place sur les dits plots. Il est parfaitement apte à assurer l'étant chéité aux sous-pessions dues à la présence de la nappe environnante dans laquelle est plomgé ouvrage. EXEMPLE: 2 La figure 2 représente le jointoiement des éléments d'une dalle en béton formant couverture d'un ouvrage livré à a circulation des véhicules. Le jointoiement de la structure en béton 18 est réalisé de la manière suivante : Sur fond de joint en mousse polyuréthane ou polystyrène mis en place en (11), réalisation d'un joint (12) par mastic polysulfure thiokol. Mis en place d'une feuille Hypalon (13) vulcanisée, armée d'une trame de verre, épaisseur 2mn, collée de part et d'autre par colle latex (14) mise en forme en soufflet par (11) suscceptible d'encaisser sans mise en tension des mouvements d'élongation importants. Reprofilage par mortier de résines (15) constitué de 10 % de résines époxy en poids et de 90 % de silice de granulométrie comprise entre 1 et 2 mn, mise en oeuvre sur couche d'adhérence en résines époxy pures. Bourrage de l'intervalle entre massifs par mastic polysulfure (16). Mise en place d'une plaque métallique (17), épaisseur 6 mm, protégée par résines, maintenue par pattes soudées, scellées dans l'un des massifs avant polymérisation du mortier de résjnes. Le jointoiement étanche tel que défini peut supporter direct ement en l'état et sans autre protection, les sollicitations mécaniques dues à la circulation des voitures (dans le cas par exemple de dalle de couverture de parking) ou d'engins (niveaux intermédiaires ou dalle de couverture de bâtiments industriels). EXEMPLE 3 La figure 3 représente le jointoiement entre éléments d'ouvrages d'art (tabliers de pont) ou entre ouvrages proprement dits et culées d'extrémités. Le jointoiement de la structure en béton 100 est réalisé de la manière suivan-te Sur fond de joint polystyrène (101) réalisation d'un joint (102) par mastic silicone. Mise en place d'une feuille néoprène 103 épaisseur 3 mn, collée de part et d'autre par colle néoprène (104) avec forme en soufflet permettant d'encaisser sans mise en tension des mouvements délongation importants. Reprofilage par mortier de résines (105) constitué de 10 ffi de résines époxy en poids et 90 so de silex concassé de granulométrie 7 à 3 mn mis en oeuvre sur couche d'adhérence en résines époxy pures. Bourrage de l'intervalle entre massifs de mortier de résines par mastic silicone (106). Avant vulcanisation du mastic, mise en place d'un profilé métallique en T (107), épaisseur des ailes 5 mm, et liaisonnement en bordure du T par mastic silicone (108). Le jointoiement étanche tel que défini peut supporter les sollicitations mécaniques dues à la circulation de véhicules ou d'engins que ces sollicitations s' exercent directement ou par l'intermédiaire d'une couche de roulement d'enrobés bitumineux. Cette couche de roulement peut être mise en place directement sur le dit jointoiement sans interposition de protection thermique du fait de l'excellente tenue en température des mastics silicone utilisés. Les exemples de jointoiement décrits ci-dessus ne sont au cunement limitatifs et l'on peut envisager de nombreuses variantes tant dans le dimensionnement des éléments que dans le choix et la combinaison des différents éléments. L'application convient généralement à tous les cas où il est nécessaire d'assurer un liaisonnement étanche entre éléments de struc-tures soumis aux effets de l'eau soit en pression directe, soit en contre pression et pour lesquels ce liaison@@@@@ sera soumis soit directement, soit indirectement, à des efforts et sollicitations mécaniques diverses d- fait de ' @@t@re et de la destination de l'ouvrage. ~ E3lDICATIONS 1. Dispositif de jointoiement de structures en béton comportant deux demi-feuillures-en vis-à-vis ménageant entre elles une feuillure et un primaire d'adhérence sur les lèvres de béton de la feuillure du côté interne de la structure, caractérisé en ce qu'il comprend, de l'intérieur vers l'extérieur de la structure : a) un bourrage constitué par une matière élastique ou élastoplastique, inséré dans la feuillure du côté interne de la structure. b) une feuille fixée de part et d'autre du joint dans ns chaque demi-feuillure. c) un reprofilage en mortier de résines disposé sur chaque demi-feuillure et maintenant les: bords de la feuille dans chaque demi-feuillure. d) un autre bourrage constitué par une matière élastique ou élastoplastique, disposé entre les deux massfis de reprofilage, du côté interne de la structure. e) une plaque métallique de pontage disposée sur les massifs de reprofilage. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bourrage (a) est constitué par un mastic élastique ou élastoplastique, vulcanisable ou polymérisable, de type polysulfure, polyuréthane ou silicone, ou par une résine. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la feuille (b) est réalisée à partir d'élastomères naturels ou de synthèse du type butyl, néoprène ou "Hypalon", la dite feuille étant éventuellement armée par un tissu de verre ou de fibres textiles. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le reprofilage (c) est constitué par un mortier de résines à hautes caractéristiques mécaniques, tel qu'un mélange de résines de type époxy ou polyuréthane, et d'agrégats constitués par de la silice, du quartz ou du granit. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que le bourrage (d) est constitué par une matière analogue ou identique ou bourrage (a). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que la plaque de pontage (e) est constituée par une tôle galvanisée ou protégée par un revêtement en résines du type époxy ou polyuréthane. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la plaque de pontage (e) comporte en outre une protection isolante du type amiante. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications:1 à 7, caractérisé en ce que la plaque de pontage est posée librement ou fixée par collage à bain de résines ou maintenue à l'aide de pattes de scellement. 9. Procédé de réalisation de joints pour structures en béton comportant deux deml-feuillure en vs-a-vis ménageant entre elles une feuillure et un primaire d'adhérence sur les lèvres de béton de la feuillure, caractérisé en ce que a) on réalise dans la feuillure, du côté tnterne de la structure, un bourrage constitue par une matière élastique ou élastoplastique ; b > on fixe une feuille de part et d'autre du joint dans chaque demi-feuillure ; c) on réalise un reprofilage par remplissage des deux demi-feuillures à l'aide d'un mortier de résines. d) on bourre l'intervalle laissé libre entre les deux massifs de reprofilage par une matière élastique ou élastoplastique. e) on pose une plaque métallique de pontage sur 1es massifs de reprofilage. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le bourrage (a) est constitué par un mastic élastique ou élastoplastique, vulcanisable ou polymérisable, de type polysulfure, polyuréthane ou silicone ou par une résine à poids moléculaire élevé. 11. Procédé selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérise en ce que la feuille (b) est réalisée à partir d'élastomères naturels ou de synthèse du type butyl, néoprène ou "palon", la dite feuille étant éventuellement armée par un tissu de verre ou de fibres textiles. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisé en ce que le reprofilage (c) est constitué par un mortier de résines à hautes caractéristiques mécaniques, tel qu'un mélange de résines de type époxy ou polyuréthane, et d'agrégats constitué par de la silice, du quartz ou du granit. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisé en ce que le bourrage (d) est constitué par une matière analogue ou identique ou bourrage (a). 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 13, caractérisé en ce que la plaque de pontage (e) est constituée par une tôle galvanisée ou protégée par un revêtement en résines du type époxy ou polyuréthane. 15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 14, caractérisé en ce qu'on dispose sur la plaque de pontage (e) une protection isolante du type amiante. 16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 15, caractérisé en ce qu on pose librement la dite plaque de pontage, on la fixe par collage à bain de résines Olt on la scelle sur l'un des massifs de reprofilage. 17. Application d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 16 à la réalisation de joints étanches auto-protégés et susceptibles de se déformer mais de résister sous l'action de contraintes mécaniques ou thermiques 18. Structures en bétons telles que des bâtiments ou ouvrages d'art caractérisées en ce qu'elles contiennent un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.