Brevet FR2321013A1 — publié le 19770311

La présente invention est relative à un revêtement d'étanchéité pour ouvrages d'art, pcur ouvrages en béton armé, et particulièrement en béton précontraint, et à un procédé de préparation de ce revêtement. L'utilisation du béton précontraint, notamment pour les tabliers de ponts, qui s'est dévelopée très rapidement au cours des 10 dernières années, a rendu urgent le problème de l'étanchéité des tabliers d'ouvrages, car la corrosion des câbles de précontraints peut avoir des conséquences très graves. Il en est de même des centrales nucléaires et de tous les travaux utilisant la technique de précontrainte. Le prisent procédé apoorte unn solution à ce probléme qui était jus qu'à prssent mal résolu. Les techniques utilisées jusqu'alors sont généralement dérivées oe celles utilisées dans la construction. L'une d'elles est basée sur l'utilisation ce bitume plus ou. moins adcitionné éventuellement d'élastomère, mélangé à du filler et des aprécats, et coulé è chaud sur le tablier de l'ouvrages, souvent avec une interposition de couche anti-collante générelament en papier. Ce procédé apparenté à l'asphalte utilisé pour les étanchéités des habitations, n'est pas très bien adapté à l'étanchéité des ponts lourdement circulés. Il est, en effet, difficile de trouver un liant suffisamment scuple pour s'accommoder des fissures cu béton, tout en ne s'orniérent pas sous la circulation canalisée des camions qui empruntent les ouvrages. Un autre tyDe de revêtement fait appel à des feuilles de feutre impré- guées de biturre, mais là encore sa surface doits pour ne pas être détruits, être protépée par une chape mince en béton armé d'un grillage métalique, qui, à son tour pose des problèmes pratiquement insolubles, car elle est généralement détruite par la circulation. Devant les difficultés de ces solutions classiques, les étanchéités adhérentes à bass de résines époxy, additionnées généralement de brai de houille, se sont développées, mais on a constaté qu'elles présentaient une difficulté inattendue due probablement aux différences de dilatation entre la résine et le béton : la peau du béton est cisaillée par la résine, et l'étanchéité s'enlève par plaques entratnant 1 à 2 mm. de béton. Ce ohénomène mal expliqué a entraîné une certaine déseffection de ce procédé. Une étanchéité d'ouvrages d'art doit répondre, en effet, à 3 conditions pour oue la chaussée donne des résultats satisfaisants. Elle doit permettre de ponter ces fissures de plusieurs dixièmes de mm. sans fissllration, même à très basse température, et si ces fissures sont actives, il ne doit en résulter aucune fatigue, ni fissuration de l'éténchéité pendant de longues années. Ce problème est mal résolu avec les systèmes précédents. .../... La liaison entre l'étanchéité et le béton doit être suffisamment bonne pour transmettre à ce dernier les efforts tangentiels dus à la circulation De même, l'adhérence entre l'étanchéité et le revêtement doit être suffisamment bonne pour éviter le glissement de ce dernier sur la surface de ltétanchéité. Ce problème est souvent mal résolu pour les étanchéités adhérentes en brai époxy. Enfin, l'étanchéité doit être protégée pour permettre la circulation an des véhicules et des machines qui mettent place le revêtement définitif. C'est là aussi une des faiblesses des étanchéités adhérentes. L'invention a pour but de fournir un revêtement d'étanchéité satisfaisant à toutes ces exigences sans présenter les inconvénients des revetements antérieurs. Ce revêtement est caractérisé en ce qu'il comprend une feuille élastique protégée sur chacune de ses faces par une membrane adhérente en matériau non tissé - la membrane inférieure est collée à la partie à étanchéifier avec un liant plastique répandu à chaud, - la membrane supérieure est collée au revêtement constituant la couche de roulement. L'invention a encore pour objet, un procédé de préparation du rev8te- ment d'étanchéité ci-dessus défini, caractérisé en se qu'on effectue sur la partie de l'ouvrage à étanchéifier, une première application i liant plastique chauffé à la température convenable pour être étalé en couche mince, suivie immédiatement avant refroidissement du liant, du déroulement de la chape complexe préfabriquée, qui se trouve ainsi collée par le liant à la surface du béton par l'intermédiaire de la membrane inférieure en matériau non tissé. On procède de la même façon pour le lé suivant qui est placé adjacent au précédent, de telle sorte que les feuilles élastiques centrales présentent un recouvrement de 2 à 8 cm. On choisit généralement 4 cm., tandis que les membranes de protection qui ont une largeur inférieure de 4 cm. - si c'est ce qu' on a choisi - à celle de la feuille élastique, sont placées côte à côte lors du déroulement de la chape complexe. Lorsque la surface est revêtue on procède au jointoiement des feuilles élastiques centrales par collage ou soudage à chaud, de façon à réaliser une feuille continue sur toute la surface à Btanchéifier. D'eutres caractéristiques et avantages apparattront dans la description suivante Le revêtement d'étanchéité est essentiellement constitué par une chape complexe préfabriquée, contenant une feuille centrale en matériau élastique obtenue per extrusion ou calandrage à la température convenable de matières plas tiques plastifiées ou non, de manière à obtenir à -20 un allongement supérieur à 40 2 et à la température ambiante, une résistance à la traction supérieure à 40 kg/cm2 de section. Un tel résultat peut être obtenu avec de nombreux matériaux, notamment : le caoutchouc butyl, le PVC plastifié, les mélanges de bitume et d'élastomères à base de polyéthylène, propylène, butadiène, les mélanges de PVC et de brai convenablement plastifiés, par des huiles anthracéniques, phtalates, adipates, additionnés éventuellement de charges. Cette feuille élastique aura une épaisseur de 1 à 3 mm. ; plus généralement 1,5 mm. offre une protection et une résistance suffisantes. A la sortie de la calandre ou de l'extrudeuse, lorsque la feuille est encore chaude, elle est renforcée sur chacune de ses faces par une membrane en matériau non tissé qui, pressée à la surface de la feuille, adhère à cette dernière. La largeur des lés de non tissé est inférieure de 4 cm. à celle des lés de la feuille élastique, si on a choisi, par exemple, le collage de la feuille sur cette largeur. Ceci permet de laisser de chaque coté opposé de la feuille élastique, une largeur. de 4 cm. dépourvue de renforcement an matériau en non tissé. Le matériau non tissé est un matériau classique à base de fibres de polyester, de polypropylène, de polyamide ou de mélange de ces fibres, mns qu' il y ait là une limitation à l'invention. On recherche un matériau résistant à la traction présentant, cependant, une possibilité d'allongement analogue ou supérieure à celle de 1 quille élastique ; une toile de verre, par exemple, ne conviendrait pas pour l'application considérée. Par contre, le matériau vendu sous le nom commercial de "bidim", par la société Rhône-Poulenc, constitué de fibres de polyester aiguilleté, convient très bien. Le liant de collage à l'ouvrage en béton est un liant classique utilisé dans l'industrie routière et dans 1 'étanchéité. n devra de préférence ne pes contenir de matières volatiles qui ne pourraient pas s'évaporer au travers de la feuille élastique. Le bitume 80/I00 ou mieux le bitume soufflé 90/40 conviennent très bien : gO est le point de fusion bille et anneau ; 40 la pénétration à 250. Mais, tout autre liant constitué par exemple, de bitume et de brai de houille peut convenir. On préfère généralement le bitume soufflé, car il est plus économique et plus facilement manipulable ; mais, là encore, ces indications ne sont pas limitatives de l'invention. Le jointoiement des feuilles élastiques est réalisé soit par soudage, soit par collage avec une colle adaptée à la qualité de la feuille élastique, colle à base de néoprène, de PVC, d'époxy. Le revatement peut alors supporter sans aucune dégradation ni incon ventent, la circulation des engins de chantier. On peut cependant le terminer par un répandage superficiel à l'émulsion de bitume ou au bitume fluxé, éventuellament sablé avec 3 à 4 1. de sable de 1 à 3 mm. Les avantages de l'invention apparaissent immédiatement : la partie centrale élastique est protégée tant des agressions mécaniques que des tensions due aux différences de dilatation thermique entre les matières plastiques et le béton. Les phénomènes de fatigue dus aux fissures actives sont absorbés par la membrane inférieure en non tissé et la feuille étanche n'a pas à en souffrir. L'exemple suivant, non limitatif est donné à titre d'illustration de l'invention : - sur la surface du tablier d'un pont, on répand une couche de 1,2kg/ cm2 de bitume soufflé 90/40 à la température de 2I00 ; on déroule immédiatement à la surface du bitume encore chaud, une chape composée d'une feuille de brai vinyle de 1,5 mm. d'épaisseur, protégée par 2 membranes de bidim U 23. La feuille de brai vinyle de composition suivante est obtenue par calandrage à 1400 - phthalate de butyl ................ 20 parties - adipate d'octyl .e........... 20 parties - brai de houille 90 KS ............ 60 parties - PVC en poudre KWert 70 ........... 100 parties - filler calcaire .................. 50 parties Les feuilles de brai vinyle sont ensuite soudées par collage à chaud sur 4 cm. de largeur. Le revêtement est terminé par répandage de 1 kg d'émulsion de bitume à 65 % par m2. On peut alors procéder à la mise en oeuvre du revêtement bitumineux, sans crainte de glissement de ce dernier, et sans risque de dégradation de l'étanchéité. REVENDICATIONS 1) - Revêtement d'étanchéité caractérisé en ce qu'il comprend une chape com plexe préfabriquée, constituée d'une feuille élastique collée entre 2 membranes de matériau non tissé, adhérant à la partie à étanchéifier, grâce e la membrane inférieure collée par un lient plastique et au revête- ment constituent la couche de roulement, grâce à la membrane supérieure. 23 - Revêtement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille élastique est obtenue par calandrage ou extrusion d'un mélange de brai et de Plus de bitume et de copolymères vinyliques et de polyéthèlène, de caoutchouc butyl.. 3) - Revêtement suivant les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les membranes protectrices sont des matériaux non tissé notamment en fibres de polyester, de polypropylène, de polyamides ou de mélange de ces fibres. Ces matériaux qui ont des possibilités d'allongement analogues à la feuille élastique, ont une largeur inférieure de 3 à 10 cm. à celle de cette dernière, afin He permettre Je jointoiement de la feuille élastique d'étanchéité 4) - Revêtement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, où les lés adjacents ce chape sont assembles par collage ou soudege à chaud des feuilles d'élastomère sur leur partie non protégée. 5) - Procédé de préparation d'un revêtement d'étanchéité suivant l'une ouel conque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on effectue une lère application de lient à chaud sur lequel on applique immédiatement la chape complexe préfabriquée.