Brevet FR2571652A1 — publié le 19860418

Moule pour la réalisation de pièces en béton comportant des inserts faisant saillie. La présente invention concerne la réalisation de pièces en béton notamment de pièces en béton vibré comportant des inserts, c'est-à-dire des pièces noyées en métal ou autre matériau qui font saillie sur une ou des faces de la pièce. Cela est le cas notamment des pièces en béton formant contrepoids, socles ou analogues qui présentent des plaques de fixation qui font saillie par rapport à la masse de béton pour en permettre la solidarisation avec des pièces mécaniques diverses. Selon la technique antérieurement utilisée, on réserve dans la masse de béton des trous pour le passage de boulons de fixation ou noie dans la masse des boulons, et les plaques de fixation sont solidarisées avec la pièce en béton au moyen desdits boulons. Cette technique présente divers inconvénients et par exemple la nécessité d'un montage des ferrures sur les masses moulées, la possibilité de prise de jeux, etc. Lorsque l'on veut noyer l'insert dans le béton vibré, il faut que l'insert pénètre dans la masse de béton à travers la surface obligatoirement plane qui constitue la surface supérieure libre du moule. Ceci empêche de réaliser de nombreuses pièces ou oblige à mouler les pièces en plusieurs fois, ce qui présente un inconvénient important en raison d'un défaut possible d'adhérence des bétons coulés successivement et en raison du travail qu'entraine un tel procédé. La présente invention est basée sur l'observation que l'on peut réaliser des joints suffisamment étanches à-la laitance du béton vibré en appliquant la ou les parties supérieures du moule,sur la partie inférieure du moule et la section de l'insert -en saillie par rappitt à la masse de béton, avec une force suffisante qui conserve une composante positive pendant la vibration. Le moule conforme à l'invention est démontable en parties susceptibles d'être séparées de la pièce terminée, savoir du bloc de béton moulé et des parties débordantes de l'insert, et il est caractérisé en ce que ces parties sont munies sur leurs surfaces de jonction entre parties et sur leurs bords ou surfaces en contact avec les surfaces des inserts, de surfaces de joint soumises à une force de serrage qui reste positive lorsque la partie du moule la plus éloignée de la table vibrante délimitée par cette surface de joint et la section de béton qu'elle surplombe sont soumises à la force d'accélération résultant de la vibration tendant à écarter lesdites surfaces. En effet une analyse du problème résultant d'une longue expérimentation laisse supposer que la fuite de la laitance au droit du joint d'un moule, dans un processus de coulée d'une pièce en béton vibré, ne résulte pas uniquement de la pression hydrostatique de la couche de béton liquide se trouvant audessus du plan du joint mais d'un élargissement temporaire du jeu au moment où l'accélération de la pièce qui forme la surface supérieure du joint s'inverse du haut vers le bas. En raison des hautes fréquences de vibration mises en oeuvre, l'énergie cinétique confèrée à la partie supérieure du moule est importante et dette partie tend â se soulever de son siège.En outre,si la partie supérieure comporte une partie en surplomb de la masse de béton fluide, il s'exerce du fait de l'inertie cinétique de la masse de béton, une poussée s'ajoutant au phénomène ci-dessus pour augmenter le jeu temporaire. Ce phénomène explique qu'un joint suffisant pour une coulée sans vibration s'avère insuffisant dans le cas de la coulée du béton vibré. Selon un mode de réalisation et lorsque la pièce en béton ne comporte pas de contre-dépouille, la nécessité de réaliser le moule en plusieurs parties résultant seulement de la présence d'inserts, les parois du moule au-dessus des sections du ou des inserts sont réalisées par des éléments amovibles dont l'enlèvement rend la pièce avec ses inserts démoulable. Selon un autre mode de réalisation, le moule est constitué en seulement deux parties dont l'une est à fond plan ouvert, le plan de jonction entre les deux parties passant par un plan démoulable de l'insert et par le plan démoulable ayant la plus grande section du bloc béton. Selon une autre caractéristique,les surfaces de joint sont munies d'un joint en élastomère présentant un coefficient élastique élevé sous charge, éventuellement un joint constitué par un tube en élastomère gonflé. Selon une autre caractéristique,les surfaces de joint sont munies d'un système d'étanchéité pneumatique, au moins l'une des surfaces du joint étant munie sur toute sa longueur en dessous du plan supérieur du béton coulé, d'une gorge alimentée en air sous pression. Selon une caractéristique de ce joint, un dispositif d'étranglement de la fuite d'air est prévu entre la gorge et l'intérieur du moule, ce dispositif d'étranglement pouvant être constitué par une plus grande largeur de la surface d'appui, par des nervures en chicane ou par un joint mince en élastomère. Selon une autre caractéristique, les éléments amovibles insérés dans la paroi du moule au-dessus des inserts ont une forme trapézoldale, leurs bords allant de la surface d'appui sur l'insert au bord supérieur du moule, divergeant sous un angle aigu. Cette forme facilite la mise en place et l'enlèvement des éléments amovibles et permet d'assurer-une pression d'appui suffisante tant le long de la surface d'appui sur l'insert que le long des joints sensiblement verticaux. Selon une autre caractéristique et lorsque les surfaces de joint sont en matériaux semi-rigides ou rigides, par exemple en caoutchouc dur, la pression d'application de la surface de joint de chaque élément de moule, savoir de l'élément de moule supérieur ou de chaque élément amovible,est assurée par un élément élastique indépendant. Cet élément élastique peut être constitué par un ou un groupe de ressorts ou blocs élastiques ou par un ou plusieurs accumulateurs ou vérins pneumatiques.Cette disposition ne s'oppose pas à la mise en vibration du moule par la table vibrante mais permet d'assurer, conformément à l'invention, le maintien d'une pression positive sur les surfaces d'appui pendant toute l'opération de vibration et, dans le cas 'ou le moule comporte une pluralité d'éléments amovibles, de rendre les pressions de mise en appui de leurs surfaces de joint indépendantes. Les éléments élastiques d'un même moule peuvent être portés par un support unique lui-même mis en pression en direction du moule. La pression ne nécessitant d'être maintenue que pendant la vibration, les éléments élastiques et leur support peuvent être libérés pour être appliqués sur un autre moule après la vibration de chaque moule ou groupe de moules. La présente invention sera décrite plus en détail ci-après sous forme de divers modes de réalisation avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels Les figures 1, 2 et 3 sont des vues respectivement en plan et en élévations latérales de la pièce à réaliser en béton vibré; la figure 4 est une vue en élévation avec arrachements partiels d'un moule en deux parties pour la réalisation de la pièce selon les figures 1 à 3; la figure 5 est une vue en perspective d'un moule double pour la réalisation de deux pièces selon les figures 1 à 3 légèrement modifiées pour supprimer les contre-dépouilles, la figure 6 est une vue semblable à la figure 5 avec les inserts en position, la figure 7 est une vue en perspective schématique du dispositif de mise en pression des éléments amovibles du moule contre la partie inférieure dudit moule; la figure 8 est une vue en coupe illustrant la réalisation d'un joint pneumatique entre deux pièces du moule et la figure 9 est une vue correspondante pour un joint pneumatique entre deux pièces du moule et un insert interposé. Dans les figures 1 à 3, la référence 1 désigne la masse de béton qui présente sur sa face supérieure une partie en creux 2 et dans laquelle est noyé un insert 3 qui déborde latéralement de la masse de béton par deux ailes 4 et dans la partie centrale par une surface d'appui 5 pour des éléments mécaniques solidarisés avec ladite partie par un boulon engagé dans un trou 6. L'insert présente des bords tombés tels que 7 destinés à assurer sa rigidité. La présente invention a pour but de réaliser cette pièce en béton munie d'un insert et les pièces de morphologie identique par un moulage en une seule fois selon la technique du béton vibré. Le problème technique consiste à réaliser cette pièce sans qu'il se produise des bavures de laitance sur les ailes 4 et sur la surface d'appui 5, malgré la vibration intense qui est appliquée au moule et à la masse de béton liquide qui remplit le moule. Selon un premier mode de réalisation représenté à la figure 4 qui a pour objet de réaliser la pièce telle qu'illustrée aux figures 1 à 3, le moule comporte une partie inférieure 8 et une partie supérieure 9 assemblées selon des plans de joint 10 qui englobent les deux surfaces ll et 12 des ailes 4 de l'insert et de la partie de la plaque d'insert qui forme la surface d'appui 5. La partie supérieure 13 de la partie de moule supérieure 9 est ouverte pour permettre la coulée du béton après que le moule ait été fermé avec mise en place de l'insert 3 entre les deux surfaces de joint 11 et 12. Après prise du béton, le démoulage est effectué en soulevant la partie 9 du moule puis en extrayant la pièce 1 en béton vibré avec son insert 3 de la partie inférieure 8 du moule. La pièce en béton vibré destinée à être fabriquée avec le double moule illustré aux figures 5 et 6 comporte un insert identique mais la forme du bloc de béton est légèrement modifiée pour supprimer les contre-dépouilles. La paroi 14 du moule est une paroi relativement mince épousant la surface extérieure du volume démoulable de la pièce avec des encoches 15 sur l'arête inférieure desquelles viennent en appui avec interposition d'une bande en élastomère 16, les surfaces inférieures des ailes 4 de l'insert 3. Une bague en élastomère 17 est prévue sur la portée 18 sur laquelle vient se superposer la surface d'appui 5 pour réserver un passage pour le boulon de fixation. Les bords de certaines découpes 15 peuvent comporter des fourrures d'appui 19 pour accroître la surface portante du joint de l'élément mobile correspondant. L'élément mobile 20 dont un seul est représenté à titre d'exemple à la figure 5,s'adapte à la forme trapézoidale de la découpe 15 correspondante y compris à la section de l'aile 4 de l'insert mis en place dans celle-ci. Il comporte par exemple une plaquette 21 avec un bourrelet périphérique 22 en un matériau élastomèrique semi-rigide fixés sur une plaque support débordante 23. La mise en place des inserts dans le moule est illustrée à la figure 6. La mise en place et l'assujettissement en position sous pression des éléments amovibles 20 et des tampons 24 en élastomère assurant la réserve exempte de béton et de laitance au-dessus de la partie 5 de l'insert,peuvent être réalisés avec un dispositif du type schématisé à la figure 7. Le bord supérieur des plaque 23 de chaque élément amovible 20 et le centre de la face supérieure de chaque tampon 24, est solidarisé d'une manière amovible quelconque avec la tige 25 d'un microvérin pneumatique 26 qui peut être également un simple cylindre pneumatique enfermant un volume de gaz compressible. Le corps des micro-vérins 26 est solidarisé avec un cadre rigide 27. Ce cadre est porté en son centre par la tige 28 d'un vérin double-effet 29 qui amène en position les éléments amovibles et assure la contre-poussée des micro-vérins 26. Dans cette figure le moule 14 a été schématisé en traits mixtes. Dans le cas où l'on exerce une pression élastique élevée, comme dans celui illustré à la figure 7, les joints en élastomère peuvent être semi-rigides mais il est également possible de réaliser des joints pneumatiques comme illustré à titre d'exemple dans les figures 8 et 9. On munit une des surfaces de joint d'une gorge 30 alimentée en air sous pression par une conduite 31, cette gorge s'étendant au moins sur toute la longueur du joint qui se trouve en dessous du niveau du béton coulé dans le moule. Une fuite d'air sous pression se produit à travers les jeux du joint. Pour limiter la pression de l'air dans les jeux du joint en direction du moule et éviter le bullage du béton, la gorge 30 est réalisée plus près de la face extérieure 32 du moule que de la face intérieure 33. Le débit d'air est réglé pour que la pression de l'air laminé dans le jeu du joint aboutissant à la face extérieure soit sensiblement égale à la pression hydrostatique du béton au niveau du joint. Cette pression transmise dans le jeu dans la partie de joint vers l'intérieur s'oppose à la pénétration de la laitance dans ce jeu qui doit de toute façon être aussi faible que possible. Pour réduire la variation de la contre-pression s'opposant à lapénétration de la laitance dans le joint par suit de la variation de la largeur du jeu au cours de la vibration, il est possible de prévoir des dispositifs d'étranglement tels que les chicanes 34 ou des joints à lèvre mince 35 lorsque l'étanchéité doit être assurée entre deux parties du moule et l'aile 4 d'un insert. Revendications 1. Un moule pour la réalisation de pièces en béton vibré comportant des inserts, démontable en parties susceptibles d'être séparées de la pièce terminée, savoir du bloc de béton moulé et des parties débordantes de l'insert, caractérisé en ce que ces parties (8-9) sont munies sur leurs surfaces (10) de jonction entre parties et sur leurs bords ou surfaces (11-12) en contact avec les surfaces des inserts (3), de surfaces de joint soumises à une force de serrage qui reste positive lorsque la partie du moule,la plus éloignée de la table vibrante,délimitée par cette surface de joint et la section de béton qu'elle surplombe sont soumises à la force d'accélération résultant de la vibration tendant à écarter lesdites surfaces (10-11-12). 2. Un moule selon la revendication 1 destiné au moulage d'une pièce en béton ne comportant pas de contre-dépouille, caractérisé en ce que les parois du moule au-dessus des sections (4) du ou des inserts (3) sont réalisées par des éléments amovibles (20) dont l'enlèvement rend la pièce (1) avec ses inserts (3) démoulable. 3. Un moule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moule est constitué en seulement deux parties (8-9) dont l'une (9) est à fond plan (13) ouvert, le plan de jonction (10) entre les deux parties passant par un plan démoulable de l'insert et par le plan démoulable ayant la plus grande section du bloc de béton (1). 4. Un moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces de joint 110-11-12) sont munies d'un joint en élastomère présentant un coefficient élastique élevé sous charge, éventuellement un joint constitué par un tube en élastomère gonflé. 5. Un moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les surfaces de joint sont munies d'un système d'étanchéité pneumatique (30-31), au moins l'une des surfaces du joint étant munie sur toute sa longueur,en dessous du plan supérieur du béton coulé, d'une gorge (30) alimentée en air sous pression. 6. Un moule selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un dispositif d'étranglement de la fuite d'air est prévu entre la gorge (30) et l'intérieur (33) du moule, ce dispositif d'étranglement pouvant être constitué par une plus grande largeur de la surface d'appui, par des nervures en chicane (34) ou par un joint mince (35) en élas tomère. 7. Un moule selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments amovibles (20) insérés dans la paroi (14) du moule au-dessus des inserts (3) ont une forme trapézoldale, leurs bords allant de la surface d'appui sur l'insert (3) au bord supérieur du moule divergeant sous un angle aigu. 8. Un moule selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les surfaces de joint (15-22) sont en matériaux semi-rigides ou rigides, par exemple en caoutchouc dur, la pression d'application de la surface de joint de chaque élément (9-20-24) de'moule, savoir de l'élément de moule supérieur (9) ou de chaque élément amovible (20-24), étant assurée par un élément élastique (26) indépendant. 9. Un moule selon la revendication 8, caractérisé en ce que les éléments élastiques (26) d'un même moule sont portés par un support unique (27) lui-même mis en pression (29) en direction du moule.