Brevet FR2332373A1 — publié le 19770617

La présente invention est relative à un procédé d'étan chéification de joints de reprise de bétonnage. Lorsqu un élément en béton ou mortier est coulé contre un autre élément déjà en place (sec ou en cours de durcissement), il n existe pas d'homogénéité entre ces derniers. En effet, il ne peut pas y avoir de combinaison entre les éléments cristallins du ciment lorsqu'il y a décalage dans le temps de la phase d'hydratation du béton. Ce phénomène se traduit par l'apparition d'une micro fissure sur toute la surface de contact du joint de reprise qui tend à augmenter de largeur avec le retrait du béton. La fissure ainsi créée provoque un défaut d'étanchéité à liteau qui conduit à l'apparition d'une fuite même sous très faible pression d'eau. Pour pallier cet inconvénient on utilise couramment un Joint du type "à lame" qui consiste en une bande mince d'un matériau synthétique ou naturel souple, munie le long de chacun de ses bords longitudinaux de parties renforcées servant d'ancrage et venues de matière. Pour réaliser l'étanchéification du joint de reprise, ane moitié de la bande est noyée dans le premier bloc de béton au moment de la coulée de ce dernier, laissant ainsi en saillie l'autre moitié de la bande. I1 faut donc prévoir dans le coffrage de la première coulée un passage pour le joint et des moyens pour le maintenir en place étant donné qu'il est en un matériau souple. La pose de ce joint présente donc une certaine complexité peu compatible avec les chantiers de travaux publics et, de plus, peut présenter des inconvénients lors du bétonnage ultérieur tels que la formation de poches d'air et la nécessité d'éloigner les armatures. La présente invention a justement pour but de fournir un procédé d'étanchéification de joints de reprise de bétonnage qui permette de surmonter les inconvénients mentionnés ci-dessus en assurant une étanchéité accrue et durable à un cott plus faible. La présente invention a donc pour objet un procédé dtétan- chéification d'un joint de reprise de bétonnage, caractérisé en ce qu'on place un élément d'étanchéité sous forme d'une bande précomprimée, formée d'une matière multicellulaire élastique à cellules ouvertes, imprégnée dtune substance résistant à liteau, dans une rainure préalablement ménagée dans la masse du béton durci et on coule une nouvelle masse de béton frais. Selon une autre caractéristique de l'invention, la rainure ménagée dans le premier bloc de béton est du type à dépouille. Les éléments d'étanchéité utilisés dans le procédé de l'invention ont déjà été décrits dans le brevet nO 1 544 724 et se présentent sous forme de bandes formées d'une matière multicellulaire élastique à cellules ouvertes, imprégnée d'une substance résistant à l'eau. Comme matières multicellulaires, on utilise notamment des mousses polyvinyliques, des mousses de polyuréthane, des mousses de caoutchouc naturel ou synthétique ou des mousses à base de viscose. La substance d'imprégnation résistant à l'eau peut être du bitume, du goudron ou une matière plastique ou caoutchouteuse. L'imprégnation au moyen de cette substance est faite de manière telle que les cellules de la matière cellulaire en soient revêtues mais non remplies. Les éléments d'étanchéité mentionnés ci-dessus présentent une élasticité retardée. On entend par là que, comprimés meme à un degré très élevé, ils récupèrent lentement leur épaisseur primitive et non instantanément comme le ferait un produit élastique ordinaire. Dans le procédé d'étanchéification suivant l'invention, ces éléments sont utilisés sous la forme précomprimée à un taux qui peut Etre de 95 à 70 ffi de la taille initiale et de préférence de 90 à 80 $. L'élément d'étanchéité est placé dans une rainure ménagée dans le bloc de béton durci et fixé par tout moyen approprié, puis la masse de béton frais est coulée en noyant l'élément d'étan cheité. L'élément d'étanchéité précomprimé est placé dans la rainure de préférence de façon telle que la direction de sa décompression soit perpendiculaire au plan de la surface de contact du joint de reprise, mais on peut également le placer de façon telle que la direction de sa décompression soit parallèle au plan de la surface de contact du joint de reprise. La rainure ménagée dans le bloc de béton durci est de forme générale rectangulaire et présente de préférence une dépouille afin de faciliter l'extraction du dispositif ayant servi à la ménager, lors du démoulage. La fixation de l'élément d'étanchéité dans la rainure peut s'effectuer à l'aide de tout moyen approprié tel que colle ou clou sans tête, qui n'empeche pas la décompression du produit précomprimé. Lorsque le béton frais est coulé, il se produit une augmentation de la température de la masse coulée en raison de la réaction exothermique d'hydratation du ciment. Cette élévation de température favorise une augmentation de la vitesse de décompression de l'élément d'étanchéité qui s'applique sur le béton frais en provoquant un éclatement des cellules de l'élément d'étanchéité au contact des particules dures du béton. Les cellules éclatées se remplissent de laitance et assurent ainsi un contact intime entre le béton et l'élément d'étanchéité qui permet d'obtenir une étanchéité totale du joint de reprise lorsque le béton est durci. Le procédé d'étanchéification de la présente invention est très simple à mettre en oeuvre, à un coût très bas puisqu'il ne nécessite pas de coffrages compliqués. I1 assure une étanchéité totale tant à l'eau qu'accoustique et supprime pratiquement totalement les injections de résines de colmatage des fuites qui étaient autrefois très souvent nécessaires. Enfin, le procédé selon la présente invention permet d'obtenir une étanchéité totale à des croisements de joints, sans collage ni soudage, ce qui jusqu'à présent n'avait pu Aetre obtenu. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre faite en référence au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple sur lequel la Fig. 1 est une vue en perspective avec coupes partielles d'un joint de reprise de bétonnage obtenu par le procédé selon l'invention, la Fig. 2 est une vue en perspective avec coupes partielles d'un croisement de joints de reprise de bétonnage tels que repré- sentes à la Fig. 1, la Fig. 3 est une vue en coupe d'une section de tunnel, au niveau du joint de reprise, ayant servi à contrôler l'étanchéité du joint obtenu par le procédé de l'invention. - les Fig. 4 à 6 représentent schématiquement la position de l'élément d'étanchéité dans le joint de la Fig. 3, la Fig. 7 est une vue en perspective d'un dispositif expérimental servant à mesurer l'étanchéité sous pression d'eau d'un joint de reprise de bétonnage préparé selon le procédé de 1 'in- vention. Selon le mode de réalisation représenté à la Fig. 1, un bloc de béton durci est muni d'une rainure 2 du type à dépouille. Dans cette rainure est fixé un élément d'étanchéité à l'aide de clous sans tête 4. Un raccordement 5 entre deux éléments d'étanchéité a été représenté de façon à montrer qu'on le réalise de préférence en coupe biaisé . L'élément d'étanchéité précomprimé est placé de façon telle que sa décompression s'effectue dans le sens de la flèche pour s'appliquer contre le béton en cours de prise représenté dans le bloc 6. Sur la Fig. 2 sont représentés deux joints de reprise de bétonnage analogues à celui de la Fig. 1, qui se coupent à angle droit. Un élément d'étanchéité, précomprimé 7 disposé dans une rainure 8 est placé contre un autre élément d'étanchéité précomprimé 9 disposé dans une rainure 10. Les éléments 7 et 9 sont placés de façon telle que sous l'effet de leur expansion dont la direction est représentée par les flèches, ils viennent s'imbriquer légèrement l'un dans l'autre et assurer une étanchéité totale. I1 est bien évident que les joints peuvent se couper à un angle di- férent de 900. Sur la Fig. 3 est représentée une section de tunnel au niveau du joint de reprise de bétonnage. Au niveau du joint de reprise sont disposées deux sondes destinées à détecter l'humidité. Une sonde li est placée au-dessus de l'élément d'étanchéité 12 et une sonde 13 est placée au-dessous de cet élément. Les reprises de bétonnage entre les portions de tunnel sont espacées de 7 jours pour obtenir une microfissure qui dans le cas de l'essai réalisé a été accentuée en interposant une feuille de papier kraft le long de la surface de contact. Trois dispositions différentes de l'élément d'étanchéité représentées aux Fig. 4 à 6 ont été réalisées. Dans le cas de la FS. 4, l'élément d'étanchéité 14 est simplement collé, sur les Fig. 5 et 6 il est placé dans une rainure avec une direction d'expansion différente matérialisée par les flèches. Le bétonnage est réalisé aussitôt après la pose de l'été ment d'étanchéité précomprimé et en présence d'une vibration importante à l'aiguille pneumatique afin de soumettre le joint fratchement posé au maximum de contraintes. Des essais réalisés en présence d'humidité, détectée par la sonde 11 n'ont fait apparaître aucune trace d'humidité à la sonde 13, immédiatement et un an après la pose du joint. Sur la Fig. 7 est représenté un dispositif dans lequel est réalisé un joint de reprise de bétonnage selon le procédé de l'invention. Ce dispositif comprend une conduite 15 d'arrivée d'eau sous pression, une conduite 16 de purge, un élément d'étanchéité 17 disposé selon un octogone délimitant une surface de fuite 18 où est injectée l'eau sous pression. Les blocs 19 et 20 ont été réalisés à des temps différents pour créer le microfissure et une feuille de papier kraft a été interposée entre les blocs pour accentuer la fissure. L'élément 17 est disposé dans une rainure, sa direction d'expansion étant normale au plan de l'octogone. Dans deux autres essais, on a placé successivement 2 puis 9 éléments d'étanchéité suivant des octogones concentriques ainsi que cela est matérialisé en trait mixte sur la Fig. 7 pour le deuxième élément d'étanchéité 21. Après purge de l'air du dispositif par la conduite 16, on envoie de 1 eau sous pression par la conduite 15 en élevant graduellement la pression de 200 g/cm2 toutes les 10 minutes. La détection de la fuite se fait par l'observation de la chute de pression dans la conduite 15. On a observé les résultats mentionnés au tableau suivant Nombre d'éléments Détection de la fuite d'étanchéité Détection en kg/cm 1 3,2 2 7,4 3 10 > 4 Dans un autre essai réalisé avec le même dispositif, mais dans lequel l'élément d'étanchéité a été disposé de façon telle que sa direction d'expansion soit parallèle au plan de l'octogone, on a observé une résistance en pression de 0,5 kgXcm2 pour un élément d'étanchéité et de 9,2 kg/cm2 pour deux éléments d'étanchéité. Pour une résistance en pression élevée il convient donc ainsi que le montrent les résultats ci-dessus de placer les éléments d'étanchéité de façon telle que leur direction d'expansion soit normale à la surface de contact du joint de reprise de bétonnage. REVENDICATIONS 1. Procédé d'étanchéification d'un joint de reprise de bétonnage, caractérisé en ce qu'on place un élément d'étanchéité sous forme d'une bande précomprimée, formée d'une matière multicellulaire élastique à cellules ouvertes, imprégnée d'une substance résistant à l'eau, dans une rainure préalablement ménagée dans la masse du béton durci et on coule une nouvelle masse de béton frais. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rainure est du type àdépouille. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité est précomprimé à 95-70 % de sa taille initiale. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité est précomprimé à 90-80 % de sa taille initiale. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que élément d'étanchéité est placé de façon telle que la direction de sa décompression soit perpendiculaire au plan de la surface de contact du joint de reprise de bétonnage. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément d'étanchéité est placé de façon telle que la direction de sa décompression soit parallèle au plan de la surface de contact du joint de reprise de bétonnage.