Brevet FR2443532A1 — publié le 19800704

L'invention concerne un procédé de rétablissement de transfert de charges entre dalles adjacentes de surfaces en béton, telles que des autoroutes, des pistes d'atterrissage, etc procédé selon lequel on entaille, de façon correspondante, deux dalles à solidariser à leur jonction, on réalise un logement ouvert à la surface des dalles, ce logement étant formé par une cavité réalisée dans l'une des dalles ç ne c & té dars ffi t-;r on place dans 33 logement ainsi formé un organe de liaison à cheval sur la jonction, et on scelle l'organe de liaison dans le logement Dans de nombreux pays ou états les chaussées routières en béton sont réalisées en dalles non liées entre elles par goujons. La chaussée est coulée en un seul ruban qui est ensuite séparé par sciage du béton durci en dalles, dont les dimensions sont en général : - longueur 6 m environ - largeur 3 m 50 environ Dans la quasi totalité des cas, le sciage entraîne l'apparition, en dessous du trait de scie, d'une fissure qui isole la dalle ainsi découpée de ses voisines. Le jeu des retraits hydraulique et thermique du béton entraine une ouverture variable de ces fissures. Si cette ouverture reste très faible sur un interface forcément irrégulier, les deux dalles adjacentes d'une fissure-joint peuvent rester engrenées par ces irrégu larités et se comporter comme une seule dalle lors du passage rapide.d'une charge d'une dalle sur l'autre : "le transfert de charge" reste assuré. Par contre, si cette ouverture devient importante les deux dalles deviennent indépendantes l'une de l'autre et le passage de la charge entraîne alors un battement de chacune d'elle dont l'amplitude peut atteindre 1 mm Ce phénomène de battement peut entrainer rapidement la rupture des dalles et une détérioration rapide de la chaussée Le rétablissement à postériori du transfert de charge au droit d'un joint ouvert est alors de nature à prolonger, de façon appréciable la durée de vie de la chaussée et à permettre de reporter de plusieurs annees un renforcement général de cette chaussée ou même une réfection totale Les solutions déjà existantes sont les suivantes SOLUTION 1 : Collage des dalles par injection de résine. Ce procédé est très délicat et donne des résultats très aléatoires et dans touts les cas peu durables SOLUTION 2 Mise en place à postériori de goujons classiques (acier rond de 25 à 35 mm) dans des saignées verticales réalisées par sciage du béton. Ces saignées sont ensuite remplies de mortier de résine. Ce procédé dont le but est de remplacer, après coup, les deux dalles non goujonnées par deux dalles goujon nées a été réalisé en deux variantes Variante a On insère le même nombre de goujon que celui qui est habituellement mis en place lorsque les dalles sont construites initialement avec goujons (soit 8 à 10 goujons de 20 à 25 mm, sur une largeur de 3,50 mètres). Variante b On insère seulement 4 gros goujons ( 30 à 35 mm) positionnés sous les traces normales de pneus d'un essieu lourd à pneus jumelés. La variante a) est très coûteuse. La variante b) a donné des résultats irréguliers avec non disparition du phénomène de battement après mise en place des goujons. Ces échecs peuvent être imputés à - perte d'adhérence du mortier de remplissage sur les parois des saignées verticales, - ovalisation de l'emplacement du goujon dans le mortier dû à une trop grande rigidité de ce goujon en face des flexions imposées au moins chaque jour à ce goujon par le phénomène de cambrure des dalles lié au gradient thermique Cette cambrure intervient très vite après mise en place du mortier et agit donc sur le mortier frais même si les dalles sont fermées au trafic pendant 48 heures. SOLUTION 3 On met en place dEs clavettes en forme de cylindre vertical positionnées à cheval sur le joint ouvert Le diamètre de cette clavette est de 'ordure de 100 mm et sa forme permet le jeu de dilatation des dalles Cette forme et la prc sence dans la clavette d'un noyau mixte néoprène à haute élasticité et métal permet d'assurer une adhérence de la clavette sur le béton par précontrainte. Cette adhérence est d'autre part renforcée par un collage à la résine Le nombre de clavettes utilisé est également de 4 par dalle de 3 m 50. Ce procédé est actuellement en cours d'expérimentation et semble donner de bons résultats, mais - est croûteux, en raison de la complexité de la clavette - n'est pas applicable lorsque la fissure sous joint est très inclinée par rapport à la verticale et sort en partie de la trace de la clavette. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et se propose de créer un procédé et un moyen permettant de solidariser des dalles de béton fissuré, pour assurer le transfert des charges d'une dalle à l'autre, sous le passage d'un véhicule et notamment d'un véhicule lourd A cet effet, l'invention concerne un procédé du type ci-dessus caractérisé en ce que organe de liaison est un organe rigide au cisaillement et souple à la flexion. Grâce à ce procédé, on évite l'ovalisation ou l'agrandissement du logement de l'organe de liaison dans son scellement durant le durcissement de celui-ci. En effet la souplesse à la flexion de l'organe de liaison et sa non adhérence au mortier de scellement permettent le libre jeu : - des dilatations et retraits de dalles - de la flexion existante entre les deux dalles du fait des gradients thermiques existant dans chaque dalle et entrainant des cambrures de celles-ci meme en l'absence de toute charge due au trafic. Si.donc ce trafic est interrompu pendant la période de durcissement du scellement, celui-ci restera parfaitement au contact de l'organe de liaison et permettra à celui-ci de jouer son rôle lors du rétablissement du trafic. L'organe de liaison étant en effet rigide au cisaillement et totalement serti dans son scellement assurera en effet, de façon parfaite, le transfert des charges passant d'une dalle sur l'autre. Pour remplir ses caractéristiques propres, l'organe de liaison est constitué par un paquet de lames métalliques La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide d'un exemple de réalisation, représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective de deux dalles destinées à être assemblées selon le procédé de l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective de l'organe de.liaison élastique, - la figure 3 est une vue en coupe verticale du logement et de l'organe de liaison, - la figure 4 est une vue en coupe schématique d'une dalle.fissurée, restaurée selon l'invention. Le procédé selon l'invention est destiné à solidariser en mouvement deux dalles ou parties de dalles séparées par une fissure pour éviter qu'une dalle ne puisse jouer, se soulever ou d'abaisser par rapport à la dalle ou partie de dalle directement adjacente. Selon la figure 1, une dalle 1 est séparée d'une dalle 2, par un joint 3. Les dalles 1, 2 sont par exemple les dalles d'une autoroute, d'une piste d'atterrissage, ou plus généralement d'une aire bétonnée, etc... Selon l'invention, on réalise une cavité 4 dans la dalle 1 et une-cavité 5 dans la dalle 2. Les cavités 4 et 5 sont disposées l'une en face de l'autre pour former un logement 4, 5 destiné à recevoir l'organe de liaison 6. Cet organe de liaison 6 doit être rigide au cisaillement et souple à la flexion. En d'autre termes, cet organe de liaison ne doit pas permettre à une dalle 1, 2 de se soulever par rapport à l'autre dalle 2, 1 au niveau du joint 3. Par contre, cet organe doit pouvoir jouer le rôle de charnière au niveau du joint 3, pour permettre la flexion d'une plaque 1, 2 par rapport à l'autre 2, 1. Après la mise en place de l'organe de liaison 6, on remplit le logement 4, 5 d'un liant rigide, par exemple un mortier de scellement à hautes performances (résistances à la compression et à la traction) ,tel que par exemple, le mortier Accoscel (marque déposée). Le logement 4, 5 à section en queue d'aronde s'oppose à l'expulsion de l'organe de liaison et de son mortier de scellement. La figure 2 montre l'organe de liaison 6 constitué par un paquet de lames métalliques 61. La figure 3 est une coupe transversale d'une dalle 1 montrant la cavité 4 contenant l'organe de liaison 6 Cette figure montre également la fissure 7 de la dalle 1. La figure 4 est une coupe longitudinale d'une fissure 8 inclinée. Le logement 9 déborde par rapport à la projection horizontale de la fissure 8. I1 en est de même de l'organe de liaison 10. w r faciliter la manutention et la mise en place en une seule fois, il est intéressant qüe les lames de l'organe de liaison soient légèrement collées l'une à l'autre, de-préférence par un produit anti-corrosion, évitant également l'adhérence du mortier de scellement (par exemple du coaltar). A titre d'exemple, les dimensions d'un organe de liaison constitué d'un empilement de 10 à 15 lames d'acier à haute élasticité, à forte résistance au cisaillement, d'une bonne résistance à la corrosion sont les suivantes longueur : 600 mm largeur : 20 mm hauteur : 30 mm Les lames qui ont une épaisseur de 2 à 3 mm sont légèrement collées l'une à l'autre, ce collage ne gênant pas le glissement d'une lame par rapport à l'autre en flexion. Le logement recevant l'organe de liaison ci-dessus présente à titre d'exemple - une ouverture de 22 mm pour un organe de liaison d'une largeur de 20 mm - un fond d'une largeur de 32 mm - une profondeur égale à la moitié de la dalle, sans toutefois dépasser 120 mm. Le mortier de scellement utilisé ne doit pas présenter de retrait, bien adhérer au béton scié et résister à une compression d'au moins 600 kg/cm2, après un séchage de 24 heures. De plus, il ne doit pas être attaqué par l'eau pure, l'eau salée et les carburants et huiles. En conclusion, l'organe de liaison selon l'invention permet d'assurer - un libre jeu de dilatation et retraits des dalles (pas d'adhérence du mortier sur le goujon) - un libre jeu de la flexion de l'articulation d'une dalle par rapport à la voisine lié au jeu des cambrures dues au gradientthermique (structure du goujon en lames horizontales). Cette liberté liée à l'élasticité de flexion du goujon supprime tout effort prématuré sur le mortier frais et tout risque d'ovalisation du scellement. - une transmission complète et durable des efforts tranchants verticaux rapides liés au passage d'une charge sur le joint (forte résistance au cisaillement,résistance à la corrosion). REVENDICATIONS 1t) Procédé d-'etablissement de transfert de charge entre les dalles adjacentes de surfaces en béton, telles que les dalles des autoroutes, des pistes d'atterrissage, etc... procédé selon lequel on relie les dalles à l'aide d'un organe de liaison, procédé caractérisé en ce qu'on relie les dalles à l'aide d'un organe de liaison rigide aux cisaillements et souple à la flexion. 2") Procédé de rétablissement de transfert de charges, entre les dalles adjacentes de surfaces en béton; telles que des autoroutes, des pistes d'atterrisssage, etc procédé selon lequel on entaille, de façon correspondante deux dalles à solidariser, à leur jonction, on réalise un logement ouvert à la surface des dalles, ce logement étant formé par une cavité réalisée dans l'une des dalles et une cavité réalisée dans l'autre, on place dans le logement ainsi formé un organe de liaison à cheval sur la jonction et on scelle par du mortier fin à prise rapide et haute résistance l'organe de liaison dans le logement, procédé caractérisé en ce que l'organe de liaison est rigide au cisaillement et souple à la flexion. 30) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on réalise pour l'organe de liaison un logement à section en queue d'aronde dans le béton des dalles dont on veut rétablir le transfert de charge. 4 ) Moyen pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérise en ce que l'organe de liaison est un organe allongé constitué par un paquet de lames métalliques assurant une structure de ressort souple à la flexion et rigide au cisaillement.