Brevet FR2607846A3 — publié le 19880610

FR 2607846 A3 19880610 FR 8717115 A 19871204 Barre de traction ou de compression pour relier deux éléments de construction L'invention concerne une barre de traction ou de com pression en acier sujet à la corrosion pour relier deux éléments en béton ou un élément de béton et une paroi de rocher à travers la zone de séparation qui est située entre eux. La liaison å réaliser sur place entre deux éléments en béton à travers une zone de réparation qui est par exemple un joint de dilatation ou un joint d'isolation thermique rempli d'un matériau isolant, place le constructeur ou le spécialiste de la statique devant un problème relativement complexe. I1 doit prendre en considération la résistance mécanique, et il a la possibilité de faire varier, soit le nombre de barres par unité de longueur, soit le diamètre des barres. Il est toutefois limité dans son choix à ce sujet. L'épaisseur des barres impose les rayons de courbure qui sont néanmoins limités par l'épaisseur des éléments en béton. En outre, il doit consacrer son attention au choix des matériaux. S'il emploie l'acier de construction vendu dans le commerce, il doit le protéger contre la corrosion dans la zone de séparation. Ceci peut avoir lieu grâce à un traitement superficiel approprié. Toutefois, il peut égale- ment utiliser l'acier inoxydable qui, de nos jours, est déjà employé dans la construction. Mais la, finalement, il doit également prendre le coût en considération, car l'acier inoxydable est aujourd'hui 4 à 5 fois plus cher que l'acier de construction habituel. Le but de la présente invention est de créer une barre de traction ou de compression du genre spécifié ciavant qui soit protégée contre la corrosion dans la zone critique de séparation entre deux éléments en béton, qui présente une résistance mécanique élevée et qui soit économique. Ce but multiple est atteint selon la présente invention grâce au fait que la barre, dans la zone de séparation qui se trouve entre les deux éléments à relier, est rendue résistante à la corrosion par un manchon qui l'entou- re à distance et que l'espace entre ce manchon et la barre est rempli par une masse durcissable qui peut être coulée. De préférence, la masse durcissable spécifiée ciavant est constituée par un mortier additionné de matière plastique ou par une résine synthétique, cependant que le manchon selon l'invention est avantageusement fabriqué en acier inoxydable ou en un métal pourvu d'un revêtement anticorrosion. Selon une forme de réalisation avantageuse de l'invention, un tube est noyé dans la masse durcissable entre le manchon et la barre spécifiés ci-avant, ce tube s'étendant sensiblement jusqu'à l'extrémité de la barre, au moins d'un côté. En outre, un élément d'étanchéité annulaire est avantageusement passé sur le manchon en question, et il présente une ouverture de sortie d'air. La description qui va suivre, et qui ne présente aucun caractère limitatif, permettra de bien comprendre comment la présente invention peut être mise en pratique. Elle doit être lue en regard des dessins annexés, parmi lesquels: - La figure 1 représente de manière détaillée, et partiellement en coupe, la barre de traction ou de compression selon l'invention - La figure 2 représente cette barre dans son état encastré lorsqu'elle est utilisée comme élément de raccordement pour des plaques en porte à faux ; et - La figure 3 représente cette barre dans sonutili- sation comme tirant dans un rocher. La barre en acier sujet à la corrosion proprement dite est désignée par le repère 1. Selon son utilisation, elle sert de barre de traction ou de compression. Habituellement, de telles barres sont fabriquées en acier de construction classique vendu dans le commerce. Il peut s'agir ici d'une barre en acier lisse ou, ainsi que cela est représenté, d'une barre nervurée. Les nervures 2 augmentent la résistance mécanique de la liaison entre la barre d'acier et le béton. Dans une zone B qui s'étend entre deux éléments en béton à relier entre eux lorsque la barre de traction ou de compression se trouve dans l'état encastré, cette dernière est entourée par un manchon 3 qui ne touche nulle part la barre en acier, ce qui évite la formation d'une électrolyse. Il en est de même pour d'autres barres métalliques, par exemple des fers d'armature, car il n'existe pas d'armatures dans la zone de séparation proprement dite. Le manchon est fabriqué en un matériau qui n'est pas sujet à la corrosion. Il peut s'agir par exemple d'un morceau de tube en acier, inoxydable ou de certains métaux nonferreux ou d'alliages. En outre, le manchon peut être en un métal protégé de la corrosion par un revêtement. L'intervalle restant est rempli d'une masse durcissable 4 qui peut être coulée. Ce sont aussi bien des mélanges de résines synthétiques que ce que l'on appelle du mortier d'injection qui viennent ici en ligne de compte. Le choix du matériau dépend en partie de la zone d'intervention qui est fixée à l'avance. C'est justement le mortier d'injection, qui est un mortier additionné de matière plastique, qui présente des propriétés particulièrement favorables. Il durcit rapidement et il est chimiquement neutre. Il permet également d'atteindre des valeurs élevées pour la résistance mécanique. Toutefois, des résines synthétiques à deux composants comme l'araldite (WZ de la Société CIBA-GEIGY) sont également appropriées, même si elles sont un peu plus chères. Cette construction relativement simple présente toutefois des avantages importants D'une part, la masse 4 et le manchon 3 absorbent une partie des forces de traction ou de compression qui sont présentes. Si le manchon 3 pénètre en outre dans l'élément en béton adjacent, il peut aussi absorber directement les forces de compression. 2-) Le manchon, avec la masse qui le remplit, agit comme un corset de protection, et il permet d'absorber des forces de cisaillement considérablement plus importantes. 3-) La barre d'acier qui, sinon, serait soumise aux influences atmosphériques, est remarquablement protégée. 4-) La barre 1 doit, sinon, être adaptée aux forces les plus élevées qui peuvent intervenir et qui agissent toujours dans la zone de séparation B. Grâce à la réalisation selon l'invention, la barre peut maintenant être dimensionnée globalement à un diamètre inférieur, ce qui autorise des rayons de flexion plus faibles et permet d'économiser de la matière. 5-) Le surcroît de coût est diminué par les économies de matière, de sorte que la solution proposée est favorable quant à son coût, largement utilisable et sûre. Il existe de nombreuses applications pour de telles barres de traction ou de compression. La figure 2 montre une utilisation dans un élément de raccordement pour des plaques en porte à faux. La plaque de recouvrement du sol est désignée par le repère P, et la plaque en porte à faux par le repère K. La zone B entre les deux plaques P et K est remplie d'un matériau d'isolation I qui peut être par exemple de la laine de verre. Enfin, la figure 3 représente l'exemple d'un tirant d'ancrage. La barre d'acier 1 sert ici à raccorder à un élément en béton B une paroi de rocher F qu'il agit de blo quer. Dans ce cas, la zone B' n'est pas un joint de séparation ou de dilatation, mais une zone humide dans laquelle règne une atmosphère fortement corrosive. La barre 1, qui est ici un tirant d'ancrage pour le rocher, est enfoncée dans un perçage par son extrémité droite et l'espace restant est rempli par un mortier d'injection durcissable ou par une colle à deux composants. Lors de l'utilisation de tirants dans un rocher, on pratiquait habituellement, Jusqu'à présent, le perçage du rocher avec une certaine pente jusqu'a son point le plus bas. On remplissait ensuite le trou avec du mortier d'injection ou avec une colle, on enfonçait le tirant et on le maintenait en position jusqu'a ce que la colle ou le mortier ait suffisamment fait prise. Une autre méthode consistait à percer le trou d'ancrage de manière sénsiblement horizontale et à percer un second trou de remplissage à pente relativement forte qui débouchait à peu près dans la région de l'extrémité du trou d'ancrage. On enfonçait alors le tirant et on introduisait sous pression le mortier d'injection ou la colle dans le trou de remplissage jusqu'a ce qu'elle sorte a l'extrémité du tube d'ancrage. Enfin, une nouvelle méthode prévoyait d'enfoncer dans le trou d'ancrage une ampoule qui était ensuite cassée par percussion au moyen du tirant, ce qui libérait et mélangeait la colle à deux composants. Tous ces procédés d'utilisation présentent des inconvénients importants. Celui qui a été décrit en premier n'autorise qu'un dosage imprécis de la colle ou du mortier d'injection, qui sont chers, et il limite en outre l'emplacement du perçage. Le deuxième procédé avec son perçage supplémentaire coûte du travail et du temps, et la variante qui a été décrite en dernier n'est pas sûre en ce qui concerne le mélange correct des composants, et elle est relativement coûteuse. On obtient une amélioration importante gracie a la barre de traction ou de compression selon l'invention Dans l'espace entre le manchon 3 et la barre 1, on dispose un tube 5 qui s'étend sur toute la longueur du manchon 3, sensiblement jusqu'à une extrémité do la barre d'ancrage 1. Ce tube peut être réalisé en une matière plastique relativement solide ou en métal, et il sert d'amenée pour le mortier ou la colle à injecter dans le trou. Un élément d'étanchéité annulaire 6 est très avantageusement passé sur le manchon 3 pour rendre étanche la fente qui existe entre le trou et le manchon 3. Pour que l'air puisse toutefois s'échapper lors de l'injection du mortier ou de la colle dans le trou, une ouverture de sortie d'air 7 doit être présente. Ce trou joue en outre un rôle de contrôle.En effet, si la masse injectée 4 sort de cette ouverture qui, bien entendu, doit être dirigée vers le haut par rapport à la verticale, on a la certitude que le trou est rempli complètement depuis l'embouchure du tube jusqu'a l'élément d'étanchéité. Comme élément d'étanchéité, on peut également utiliser une rondelle élastique fendue. Le tube peut être fixé par elle le long de la barre, de sorte que l'on est également sûr que son embouchure se trouve à l'endroit voulu et qu'il ne se plie pas ou ne se recourbe pas lors de son introduction. Pour introduire sous pression la masse à injecter dans le trou, une pompe à main ou a moteur peut être raccordée à l'entrée du tube 5. Le fait que la résistance à la flexion et la résistance au cisaillement du tirant soient considérablement plus élevées dans la zone de séparation entre le rocher et le béton permet de travailler avec un tirant d'ancrage de diamètre plus faible. Il en résulte que le trou d'ancrage peut également être plus petit, ce qui réduit considérablement la durée du perçage. C'est seulement la région du perçage qui doit recevoir la partie plus épaisse comprenant le manchon 3 qui doit être élargie. - REVENDICATIONS Barre de traction ou de compression en acier suJet à la corrosion pour relier deux éléments en béton ou un élément en béton et une paroi de rocher à travers une zone de séparation qui s'étend entre eux, caractérisée par le fait que la barre, dans la région qui se trouve dans la zone de séparation entre les deux éléments à relier, est rendue résistante à la corrosion par un manchon qui entoure à distance ladite barre (1) et que l'espace compris entre ce manchon et la barre est rempli par une masse durcissable (4) qui peut être coulée. 2. Barre de traction ou de compression selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite masse durcissable qui peut être coulée est constituée par une résine synthétique. 4. Barre de traction ou de compression selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le manchon (3) est fabriqué en acier inoxydable. 5. Barre de traction ou de compression selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le manchon (3) est fabriqué en un métal pourvu d'un revêtement anti-corrosion. 6. Barre de traction ou de compression selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'un tube (5) est noyé dans la masse durcissable (4 > entre le manchon (3 > et la barre 7. Barre de traction ou de compression selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'un élément d'étanchéité annulaire (6 > est passé sur le manchon , et qu'il présente une ouverture de sortie d'air (7). 8. Utilisation de la barre de traction ou de compression selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 comme tirant d'ancrage (figure 3 > . 9. Utilisation de la barre de traction ou de compres sion selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 comme élément de raccordement de plaques en porte à faux (figure 2 > . 10. Procédé pour la mise en oeuvre de la barre de traction ou de compression selon l'une quelconque des revendications 6 et 7 comme tirant d'ancrage, caractérisé par le fait que l'on enfonce le tirant dans un trou du rocher par celle de ses extrémités qui est aussi longue que le tube (5 > , du moins approximativement, et que le mortier qui sert S la fixation est amené dans le trou à travers le tube (5). 11. Procédé pour la mise en oeuvre de la barre de traction ou de compression selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'on introduit le mortier dans le tube (5 > jusqu'à ce qu'il sorte par l'ouverture de sortie d'air