Brevet FR2570417A1 — publié le 19860321

L'invention a pour objet ui voutain spécialement conçu pour ce qui est de sa configuration et de préférence aussi de sa composition, afin de servir de coffrage perdu pour la réalisation de tabliers de pont composés de poutres sur lesquelles est coulée une dalle en béton. Il est courant de réaliser des planchers ou des tabliers à l'aide de poutres préfabriquées, généralement en béton précontraint, qui ont, en section droite, une âme comprise entre un talon inférieur et un talon supérieur. Quand ces poutres ont été mises en place, on fait reposer sur la face supérieure du talon supérieur des planches en bois ou des plaques en amiante-ciment. Ces planches et ces plaques sont planes ; elles servent simplement à combler les intervalles entre les poutres pour que l'on puisse couler sur l'ensemble une dalle en béton. Un voutain conforme à l'invention a pour rôle de remplacer les planches en bois et les plaques en amiante-ciment en permettant de simplifier la réalisation des poutres préfabriquées. Un tel voutain a une configuration concave avec deux bords longitudinaux parallèles qui sont destinés à reposer sur des épaulements prévus à cet effet sur les poutres préfabriquées. Par conséquent, à l'aide des voutains de l'invention, on réalise les poutres préfabriquées d'une manière plus simple avec une ame et un talon inférieur terminé de part et d'autre de l'amie par un épaulement dans un plan perpendiculaire à cette âme ; après mise en place de ces poutres sur leurs appuis, on utilise des voutains qui ont une épaisseur totale inférieure à la hauteur de l'rame et on fait reposer ces voutains sur les épaulements entre les poutres voisines avec leur concavité tournée vers le bas, puis on coule le béton sur l'ensemble. La fabrication des poutres est simplifiée puisqu'elles n'ont plus qu'un talon inférieur et une âme cependant, en raison de la concavité des voutains, de leur pose sur la face supérieure du talon inférieur, de leur épaisseur totale inférieure à la hauteur de l'âme, le talon supérieur est reconstitué de part et d'autre de l'rame de chaque poutre, entre les âmes des poutres voisines et les voutains concaves disposés entre elles. Les voutains peuvent avoir un profil en section droite de type rectangulaire ouvert sur un côté ; de préf é- rence on adopte un profil en dièdre tronqué avec deux côtés inclinés destinés à reposer sur les poutres et un côté les reliant destiné à être parallèle aux épaulements des poutres, Les voutains de l'invention peuvent être réalisés eux-mêmes en béton armé. Cependant, ils doivent satisfaire à des conditions précises de légèreté, de résistance aux chocs et aux fissurations, et surtout de résistance à la désagrégation danse temps. I1 est, en effet, inadmissible que des fragments de voutains se détachent du tablier et tombent sur la voie de circulation qui est généralement en-dessous. L'amiante-ciment est utilisable, en principe, pour la confection des voutains de l'invention, mais, en pratique, ce matériau est exclu pour des raisons économiques, par suite du moule coûteux et du processus lent et complexe dont s'accompagne sa mise en oeuvre. L'invention envisage, de préférence, l'emploi d'un mortier de ciment spécial armé de fibres de verre, à résistance initiale élevée permettant de le démouler à la suite d'un délai d'attente de 20 heures après le remplissage du moule. Un mortier préféré dans le cadre de l'invention comprend du ciment dont une fraction au moins est du type à haute résistance initiale, du sable, des fibres de verre d'une grosseur de 2.400 tex environ, représentant 5 % en poids du mortier. Le ciment et le sable sont dosés de la manière habituelle connue en fonction aussi des adjuvants possibles filler5,plastifiants, accélérateurs de prise, retardateurs, entraineurs d'air, etc... La quantité d'eau est de l'ordre de 20 % en poids.Ainsi on obtient des voutains à épaisseur de paroi constante, de l'ordre de quelques millimètres et ayant néanmoins la résistance et la fiabilité voulues. On donnera maintenant, sans exclure aucune variante et sans intention limitative, une description de deux exemples de voutains conformes à l'invention et de leur emploi dans un procédé les mettant en oeuvre pour la réalisation d1un tablier de pont. On se reportera au dessin annexé dans lequel - la figure 1 est une vue partielle en coupe transversale de deux poutres d'un tablier avec des voutains conformes à l'invention, - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 montrant une variante de réalisation des voutains. Sur la figure 1, un voutain 1 est réalisé comme un caisson ouvert sur une de ses faces principales 2 qui est dirigée vers le bas en position d'utilisation; en section droite ce voutain 1 a un profil rectangulaire. I1 comprend deux côtés courts 3,4 et un côté long 5 qui constitue un fond à l'opposé de la face principale ouverte 2. Les deux côtés courts 3,4 se terminent par des bords longitudinaux parallèles 6,7 situés dans un même plan parallèle au fond 5. Sur la figure 2, un voutain 1' est réalisé avec un profil en section droite qui est celui d'un dièdre tronqué ; il comprend deux côtés inclinés 8, 9 terminés par des bords longitudinaux parallèles 6', 7' situés dans un même plan parallèle à un côté 5' qui constitue un fond. Ce dernier est opposé à l'ouverture qui se trouve entre les bords longitudinaux 6', 7'. Dans les deux cas, le voutain de l'invention a la configuration générale d'une concavité qui est ouverte vers le bas en position d'utilisation de ce voutain. Le voutain de l'invention apporte l'avantage de permettre de simplifier la fabrication des poutres avec lesquelles il est utilisé. Ces poutres 10,11 sont représentées en trait fin sur les figures ; elles sont préfabriquées en atelier et précontraintes (les armatures et les fils de précontrainte ne sont pas représentés). Chaque poutre 10,11 ne comprend qu'un talon inférieur 12 au-dessus duquel s'élève en position d'utilisation, une àme 13. Le talon inférieur 12 se termine à son raccordement avec l'âme 13 par deux faces planes 14,14', situées dans un même plan parallèle à l'âme 13. Les faces 14, 14', espacées de deux poutres voisines, servent de surface d'appui aux bords longitudinaux 6,7 ou 6',7' des voutains 1,1'. L'écartement entre les poutres 10,11 détermine la largeur des voutains.Ces derniers ont une longueur limitée dans le sens perpendiculaire au plan des figures 1,2. Ils se succèdent les uns à la suite des autres le long des poutres 10,11 ; on peut prévoir sur les voutains de l'invention des côtés extrêmes qui limitent en longueur leur volume intérieur concave, ces côtés extrêmes sont accolés quand les voutains se succèdent sur les poutres. Les voutains 1, 1' ont une hauteur, ou profondeur, inférieure à celle des âmes 13. Après la mise en place des poutres et des voutains, on coule sur l'ensemble du béton sur une hauteur égale à celle des âmes 13. De cette façon, on reconstitue autour de ces dernières un volume en béton ayant un profil analogue au talon supérieur qui existe sur les poutres classiques, symétriquement au talon inférieur. Les voutains 1, 1' , ou des voutains ayant une configuration concave équivalente, sont réalisés avantageusement en mortier de ciment armé part des fibres de verre, ce qui les rend particulièrement résistants aux chocs, aux intempéries, et au vieillissement. Les fibres sont, par exemple, du type CEMFIL FG RA.R. 250/5-2400 tex de la Société anglaise PILKINGTON ; le ciment peut être gris ou blanc, de préférence à haute résistance initiale ; le sable est à haute teneur en silice. Tous les adjuvants habituels du mortier peuvent être ajoutés, si on le désire, selon les circonstances. De préférence, la quantité d'eau ne dépasse pas 20 % environ en poids du mortier. De cette façon, on peut réaliser des voutains légers, ayant une épaisseur de paroi constante de l'ordre de quelques millimètres seulement, par exemple de 5 à 8 mm. REVENDICATIONS 1. Voutain destiné à servir de coffrage perdu entre des poutres principalement pour des tabliers de pont, caractérisé en ce qu'il a une configuration générale concave avec deux bords longitudinaux parallèles (6,7) destinés à reposer sur des surfaces d'appui espacées, la concavité étant tournée vers le bas en position d'utilisation. 2. Voutain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il a en section droite un profil rectangulaire. 3. Voutain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il a, en section droite, un profil de dièdre tronqué. 4. Voutain selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est réalisé en mortier de ciment armé de fibres de verre avec une épaisseur de paroi constante de l'ordre de quelques millimètres. 5. Procédé d'emploi de voutains selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans la réalisation de tabliers de pont à poutres préfabriquées, caractérisé en ce qu'on utilise des poutres (10,11),ayant un talon inférieur (12) et une âme (13), le talon (12) se terminant de part et d'autre de l'âme (13) par deux faces (14,14') situées dans un même plan transversal à l'amie (13), on donne aux voutains (1,1') une hauteur inférieure à celle de l'amie (13) et on les fait reposer par leurs bords longitudinaux (6,7) sur les faces (14,14') des poutres voisines (10,11), préalablement mises en place, puis on coule du béton sur l'ensemble, sur la hauteur des âmes (13).