Brevet FR2437277A1 — publié le 19800425

la présente invention a trait à un procédé destiné à la fabrication de pièces moulées en forme de calottes, notamment hémisphériques, pour la confection de réservoirs sphériques à partir de béton aux résines synthétiques se rétrécissant lors du durcissement, en particulier du béton au polyester, et dans lequel le béton aux résines synthétiques est coulé dans l'intervalle entre un coffrage intérieur et un coffrage extérieur d'un moule, ainsi qu'à un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. Du béton aux résines synthétiques présente la propriété de se retrécir de manière relativement importante lors du durcissement, ce retrécissement étant par exemple d'environ 0,2 % pour du béton au polyester. C'est pourquoi les procédés classiques ne permettent pas d'utiliser du béton aux résines synthétiques pour obtenir par coulée des pièces moulées en forme de calottes ou hémisphériques sans que cela comporte le risque d'une fissuration due au retrait. Un moyen de prévenir une telle fissuration consiste à revêtir le coffrage intérieur, avant l'introduction du béton aux résines synthétiques, d'une couche intermédiaire souple. Ceci est toutefois relativement laborieux et donne des pièces moulées présentant une surface irrégulière puisque la formation de plis dans la couche intermédiaire souple ne peut pas être évitée complètement. Or la présente invention a pour objet de remédier à cet état de choses, c 'est-à-dire de perfectionner un procédé du genre mentionné de telle manière qu'il permette sans complications particulières sur le plan technique de fabriquer des pièces moulées en forme de calottes ou hémisphériques sans que le risque de fissuration due au retrait soit à craindre. Ce but est atteint suivant la présente invention par un procédé du genre mentionné qui est caractérisé en ce qu'il est utilisé en tant que coffrage intérieur un noyau sensiblement rigide, en ce que ce noyau est revêtu d'une enveloppe flexible avant d'être mis en place et en ce que le noyau est retiré du moule avant le début du retrait de la résine syn ti)tique, l'enveloppe étant Tassée en place, et cette dernière n'est détachée de la pièce moulée que lorsque la réaction de durcisseent est sensiblen::ent terminée. Le fait que le noyau forman-t coffrage intérieur n'entre pas directement en contact avec le béton aux résines synthétiques mais seulement par l'intermédiaire de l'enveloppe flexible le recou vrai et oi retiré dii moule avant mee que la résine synthétique commence L se rétrécir, son enveloppe restant en place, a pour conséquence que lors du durcissement du béton aux résines synthétiques il ne se produit pas du tout de contraintes de retrait dans celui-ci.Le procédé suivant l'in Invention permet sans complications techniques notables de réaliter des pièces moulées en forme de calottes ou hémisphéri- ques présentant ulXeslarface parfaitement lisse et ce notamment dans le cas ou avant le processus de coulée proprement dit le coffrage extérieur est muni de manière connue en soi d'une couche d'agent de démoulage. Sur cette couche d'agent de démoulage est appliquée, de préférence après un début de sécha ge de celle-ci, par pulvérisation une couche mince, composée notamment d'une résine polyester élastique, qui peut également être colorée au cas où cela serait désirable. Le béton aux résines synthétiques est de préférence coulé dans le moule après durcissement de cette couche mince. Dans le procédé suivant l'invention on peut revêtir non seulement le coffrage extérieur mais aussi l'enveloppe du coffrage intérieur, avant le processus de coulée proprement dit, de façon connue en soi d'une couche d'agent de démoulage, permettant ainsi de détacher l'enveloppe plus facilement de la pièce moulée. Dans le procédé suivant l'invention l'enveloppe est de préférence tendue sur le noyau avant le processus de coulée proprement dit et à nouveau détendue avant de retirer le noyau, comme expliqué dans la description qui va suivre et où est également indiquée la façon dont le noyau est entièrement retiré avant le début du processus de retrait. Pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'invention il convient d'utiliser de préférence un dispositif qui comprend un ioule comportant un coffrage intérieur et un coffrage extérieur rigide et est caractérisé en ce que le coffrage intérieur présente un noyau sensiblement rigide pouvant être enlevé du coffrage extérieur et revêtu d'une enveloppe flexible adaptée à la forme de calotte et susceptible d'entre détachée du noyau de façon à permettre de retirer le noyau avant le début du retrait de la matière synthétique, en laissant l'enveloppe en place, et de détacher l'enveloppe seulement de la pièce moulée lorsque la réaction de durcissement est sensiblement terminée. L'enveloppe est de préférence formée d'une feuille en caoutchouc à armature textile qui présente une épaisseurd'environ 1 mm et est de préférence constituée par un certain nombre de segments de revêtement hémisphérique reliés solidement entre eux et qui forment une enveloppe exempte de plis entourant le noyau. Suivant une forme de réalisation préférée du dispositif de l'invention l'enveloppe est revêtue du côté du coffrage extérieur d'une couche composée de préférence-de polytétrafluoroéthylène ou de silicone pour que l'enveloppe puisse plus facilement être détachée de la pièce moulée durcie. L'enveloppe du dispositif suivant l'invention comporte de préférence un bord qui dépasse le bord du noyau et sur lequel agit un mécanisme destiné à tendre l'enveloppe, lequel comporte de préférence un câble qui, disposé suivant cercle et susceptible d'etre serré, est fixé au bord saillant de l'enveloppe, ainsi qu'un boyau gonflable disposé au bord du noyau. le câble destiné à tendre ltenveloppe passe de préférence par des boucles prévues au bord de l'enveloppe. Suivant une forme de réalisation préférée du dispositif de l'invention il est rvu une boucle d'enveloppe s'étendant sur tout le pourtour pour guider le câble. Pour lui permettre d'entre plus facilement retiré le noyau présente des évents, ce dont il sera encore question plus loin. L'invention est expliquée plus en détail ci-dessous à l'aide d'une forme de réalisation nréférée du dispositif suivant l'invention illustrée aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue latérale schématique-, en coupe, d'un dispositif suivant l'invention; et la figure 2 représente schématiquement à plus grande échelle un détail du dispositif représenté sur la figure 1. Le dispositif suivant l'invention présente une plaque de base 2 montée sur des tampons élastiques 1 et sur laquelle prend appui le coffrage extérieur sensiblement hémisphérique 3 d'un moule. le courage extérieur 3 présente en bas une ouverture circulaire centrale et repose avec le bord limitant cette ouverture sur la plaque de base 2 qui ferme l'ouverture et sur laquelle peut encore être disposé, concentriquement à ladite ouverture, en vue de la formation d'un trou d'homme un châssis annulaire sensiblement conique 4 se rétrécissant vers le bas et réalisé sous forme de coffrage perdu. Pour soutenir latéralement le coffrage extérieur 3 la plaque de base 2 porte des supports latéraux 5. A son bord supérieur le coffrage extérieur 3 présente une bride annulaire horizontale extérieure 6 qui présente des évidements disposés en regard et s'étendant verticalement qui servent de guides à des barres 7 s'étendant verticalement. Les extrémités supérieures des barres 7 sont reliées entre elles par une poutre horizontale 8. La poutre 8 peut être soulevée et abaissée au moyen d'un.mécanisrne de levage (non représenté) et comporte à cette fin du côté supérieur un bras central 9 s'étendant verticalement auquel sont associés des supports latéraux inclinés 10. La poutre 8 est reliée du côté inférieur à deux éléments porteurs il s'étendant chacun verticalement vers le bas et dont les extrémités libres sont reliées entre elles par un plateau circulaire 12.Le plateau 12 est relié rigidement au coffrage intérieur sensiblement hémisphérique 13 qui est disposé concentriquement au coffrage extérieur 3 auquel il peut être relié rigidement, de sorte que le fait de soulever ou d'abaisser la poutre 8 a pour effet respectivement de soulever ou d'abaisser en conséquence le coffrage intérieur 13 et d'augmenter ou de réduire ainsi régulièrement l'espace séparant le coffrage extérieur 3 du coffrage intérieur 13. Au coffrage intérieur 13 est associé un couvercle sensiblement conique qui, recouvrant le coffrage 13 et susceptible d'être enlevé, présente en haut une pointe qui sert à répartir le béton au:: résines synthétiques uniformément. Le coffrage intérieur 13 présente en haut un élément marginal 15 orienté radialenent vers l'intérieur et à partir (voir la figure 2) duquel ssétend verse le haut à une certaine distance du bord du coffrage intérieur 13 une barrette verticale 16. Du côté du coffrage extérieur 3 le coffrage intérieur 13 présente une enveloppe 17 qui épouse celui-ci de façon exempte de plis.L'enveloppe 17 est formée d'une feuille de caoutchouc à armature textile et se compose d'un certain nombre de segments de revêtement hémisphérique reliés solidement entre eux. I'enveloppe 17 présente une partie s'étendant audelà de ltélément marginal 15 du coffrage intérieur 13, l'extrémité libre de cette partie étant rabattue radialement vers l'intérieur pour former une boucle d'enveloppe 18 et étant reliée solidement à des parties adjacentes de l'enve- loppe. La boucle d'enveloppe 18 sert à guider un câble 19 dont le raccourcissement permet de déplacer la boucle d'enveloppe 18 radialement vers l'intérieur.La barrette annulaire 16 portée par l'élément marginal 15 du coffrage intérieur 13 sert à maintenir un boyau gonflable 20 s'étendant sur tout le pourtour et autour duquel la partie marginale saillante de l'enveloppe peut être rabattue radialement vers l'intérieur. L'enveloppe 17 peut être tendue en gonflant le boyau 20, comme expliqué plus loin. La façon dont le dispositif représenté sur les figures permet de fabriquer des pièces moulées hémisçhériques, comme par exempte des demi-réservoirs sphériques, est décrite ci- dessous. D'abord le coffrage intérieur 13 formant un noyau sensiblement rigide est recouvert extérieurement de l'enveloppe flexible 17 en prenant soin oue celle-ci ne forme pas de plis, ce qui est obtenu de préférence en serrant légèrement le câble guidé dans la boucle d'enveloppe 18 de façon que l'effort de traction ainsi produit se répartisse tout autour du cable uniformément sur l'enveloppe 17. Une tension accrue et automatiquement répartie de manière uniforme peut alors lui etre conférée en gonflant le boyau 20. Puis la surface libre de l'enve]oppe 17 est munie de manière connue en soi d'une couche d'agent de démoulage.La paroi intérieure du coffrage extérieur 3 est ensuite également munie d'une couche d'agent de démoulage. Sur cette couche d'agent de démoulage est appliquée, après un début de séchage de celle-ci, par pulvéri sation une mince couche de préférence colorée pouvant être composée notamment d'une résine polyester élastique.Puis le châssis 4 réalisé sous forme de coffrage perdu est placé sur la plaque de base 2 et le coffrage intérieur 13 est descendu avec précaution verticalement à l'intérieur du coffrage ex térieur 3 jusqu a ce que les deux coffrages présentent entre eux l'intervalle désiré déterminant l'épaisseur de paroi de la pièce moulée à réaliser. Autant que possible centralement d'en haut le béton au polyester est ensuite coulé sur le couvercle 14 associé au coffrage intérieur de sorte que le béton aux résines synthétiques s'écoule le long du couvercle vers le bas et parvient sur tout le pourtour dans l'intervalle des deux coffrages 3 et 13.Des mécanismes de vibration 21 reliés de manière fixe à la plaque de base 2 font vibrer le coffrage extérieur de sorte que le béton aux résines synthétiques entrant dans l'espace situé entre les deux coffrages se répartit uniformément et sans formation de bulles. Une fois le processus de coulée proprement dit terminé, les mécanismes de vibration sont mis hors d'action. Peu avant le commencement du retrait de la résine synthétique la pression régnant dans le boyau 20 disposé en forme d'anneau est réduite et les extrémités libres (non représentées) du cable 19 sont déliées de sorte que l'enveloppe 17 se trouve détendue. Le coffrage intérieur 13 formant un noyau sensiblement rigide est alors retiré vers le haut en laissant en place l'enveloppe 17. Lorsque la réaction de durcissement a pris fin, l'enveloppe 17-est détachée de la pièce moulée finie. Lorsque les pièces moulées hémisphériques ainsi fabriquées ont acquis leur résistance mécanique finale, elles peuvent sans difficulté être retirées du coffrage extérieur 3 et être collées les unes aux autres pour former des pièces moulées sphériques étanches cornue par exemple des réservoirs sphériques. Ainsi peuvent être réalisés d'une manière relativement peu couteuse non seulement des réservoirs sphériques étanches à une seule paroi, aptes à servir par exemple d'accumulateurs d'eau chaude dans le domaine- de l'utilisation de l'énergie solaire, mais aussi des réservoirs de stockage de fuel à double paroi munis par exemple d'un réservoir intérieur en polyamide et équipés d'un indicateur de fuite sous vide entre les deux parois du réservoir, ce qui jusqu a présent n'était pas réalisable sans dépenses importantes. Pour lui permettre d'être plus facilement retiré le coffrage intérieur 13 réalisé sous la forme d'un noyau sensiblement rigide présente des évents 22. Comme déjà indiqué, sur la couche d'agent de démoulage est appliquée, après séchage de celle-ci, par pulvérisation une mince couche éventuellement colorée qui se compose de préférence d'une résine polyester élastique. Ceci sert à éviter que la couche d'agent de démoulage ne soit endommagée par des .grains de quartz du béton au polyester introduit ultérieurement. L'intervalle de temps séparant la fin du processus de coulée proprement dit du commencement du processus de retrait dure environ 30 minutes à 1 heure. le béton au polyester a alors subi un début de gélification et présente-déjà une rigidité propre suffisante pour que le coffrage intérieur 13 ne soit plus nécessaire et puisse être soulevé. REVENDIC;TI()NS 1 - Procédé destiné à la fabrication de pièces moulées en fore de calottes, notargllent hémisphériques, pour la confection de réservoirs sphériques à partir de béton aux résines synthétiques se retrécisat lors du durcissement, en parti cul.ier du béton au polyester, et dans lequel le béton aux résines syntllétiques est coulé dans l'espace situé entre un coffrage intérieur et un coffrage extérieur d'un moule, caractérisé en ce qu'il est utilisé en tant que coffrage intérieur un noyau sensiblement rigide, en ce que ce noyau est revêtu d'une enveloppe flexible avant d'être mis en place et en ce que le noyau est retiré du moule avant le début du retrait de la résine synthétique, l'enveloppe étant laissée en place, et cette dernière n'est détachée de la pièce moulée que lorsque la réaction de durcissement est sensiblement terminée. 2 - Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'avant le processus de coulée proprement dit le coffrage extérieur est muni de manière connue en soi d'une couche d'agent de démoulage. 3 - Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que sur la couche d'agent de démoulage est appliquée, après séchage de celle-ci, par pulvérisation une mince couche de préférence colorée composée notamment d'une résine polyester élastique. 4 - Procédé suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le béton aux résines synthétiques est coulé dans le oule lorsque la couche mince se trouve sensiblement solidifiée. 5 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 a' -4, caractérisé en ce que l'enveloppe du coffrage intérieur est munie, avant le processus de coulée proprement dit, de manière connue d'une couche d'agent de démoulage. 6 - Procédé salivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'enveloppe est tendue sur le noyau avant le processus de coulée proprement dit et est détendue avant l'extraction du noyau. 7 - Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le noyau est retiré complètement avant le commencement du processus de retrait de la matière synthétique. 8 - Dispositif destiné à la fabrication de pièces moulées en forme de calottes, notalmlent hémisphériques, à partir de béton aux résines synthétiques se rétrécissant lors du durcissement, en particulier du béton au polyester, et comprenant un moule qui comporte un coffrage intérieur et un coffrage extérieur rigide, le dispositif étant prévu ,narticuliè- rement pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le coffrage intérieur (3) présente un noyau sensiblement rigide qui peut efte enlevé du coffrage extérieur (13) et est revêtu d'une enveloppe flexible (17) adaptée à la forme de calotte et susceptible d'être détachée du noyau. 9 - Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'enveloppe (17) est-formée d'une feuille de caoutchouc à armature textile. 10 - Dispositif suivant la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que l'enveloppe (17) se compose de différents segments de revêtement hémisphérique reliés de manière fixe entre eux. 11 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que l'enveloppe (17) entoure le noyau sans présenter de plis. 12 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 8 à 11, caractérisé en ce que l'enveloppe (17) est recouverte du côté du coffrage extérieur (13) d'une couche composée de préférence de polytétrafluoroéthylène ou de silicone. 13 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 8 à 12, caractérisé en ce que l'enveloppe (17) présente une partie marginale dépassant le bord du noyau et sur laquelle agit un mécanisme pour tendre l'enveloppe. 14 - Dispositif suivant la revendication 13, caractérisé en ce qu a la partie marginale de l'enveloppe est fixé un câble (1 ) disposé en forme d'anneau et susceptible d'être serre. 15 - Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce que le cab'.e (19) est guidé dans des boucles prévues à la partie marginale de l'enveloppe. 16 - Dispositif suivant la revendication 14, caractérisé en ce qu'il est prévu une boucle d'enveloppe (18) faisant un tour complet et servant à guider le câble (19). 17 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 8 à 16, caractérisé en ce que le noyau présente des évents (224 pour lui permettre d'être plus facilement retiré 18 - Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 8 à 17, caractéris en ce que sur le bord extérieur du noyau se trouve dans le prolongement de la périphérie de celu-ci un boyau gonflable (20) s'étendant sur tout le pourtour et autour duquel la partie marginale saillante de l'en- veloppe peut être rabattue radialement vers l'intérieur. 19 - Dispositif suivant la revendication 18, caractérisé en ce que l'enveloppe (17) peut etre tendue par gonflage du boyau (20).