Brevet FR2626303A1 — publié le 19890728

l La présente invention concerne un procédé de lutage de formations de fissures de corps ou enceintes enterrés, selon lequel un matériau dtétanchéité est appliqué sur les côtés extérieurs des corps ou enceintesr Par exemple, lors de l'enfouissement d'une partie de réacteur enrobée dans une enveloppe de béton armé et munie de matériaux d'étanchéité et de protection contre le rayon- nement selon le procédé décrit dans le brevet DE-28 54 330, se pose le problème que le réacteur, d1une part, en raison des réactions nucléaires, et les matériaux d'étancheéité et de protection contre le rayonnement l'entouranti d'autre part, en raison de réactions chimiques,-dégagent de la cha- leur, qui conduit à une dilatation et ensuite, après refroi- dissement, à une rétraction de l'enveloppe enrobant le ré- L5 acteur, de sorte que dans cette enveloppe peuvent apparaî- tre des fissures à travers lesquelles peut s'établir avec l'environnement une communication indésirable de fluides. Le problème de la formation de fissures se pose également dans le cas des parois de réservoirs dans des zones expo- sées à des tremblements de terre. En outre se pose fréquem- ment la 6écessité de protéger des réservoirs contenant des déchets spéciaux ou autres matières dangereuses, dont les parois sont exposées à des fissures par suite de contrain- tes thermiques ou autres influences, de telle sorte que par suite d'éventuelles fissures aucun fluide, et en par- ticulier aucun liquide, ne puisse s'échapper ou pénétrer dans ceux-ci. Des dilatations et des retraits conduisant a des fis- sures peuvent également s'établir dans des pièces massives de béton, en particulier de murs de retenue, des problèmes d'étanchéité se posant également dans de tels blocs pour autant que dans la fissure résultante aucune eau ne doit pénétrer. Il est connu de munir des parois exposées au fissura- ge de moyens d'étanchéité dits adhésifs. Mais ceux-ci ne peuvent pas garantir durant toute la longévité une-6tan- chéité suffisante, car ceux-ci peuvent eux-mimes se d.chi- rer ou se détacher avec formation de fentes et/ou de cavi- tés dans lesquelles de l'eaû ou autre fluide ind6sirable peuvent ensuite pénétrera En particulier, une tanchité adh6sive ne résiste pas a des fluides agressifs, car par exemple des feuilles de cuivre ou d'aluminium souvent uti- lisses dans ce domaine peuvent se détacher. En outre, de tels dispositifs dt6tanch6ite adhésifs, selon le côté d'- une paroi sur lequel ils sont appliquée, sont efficaces uniquement contre une pression d'eau s'texerçant d'un côté, mais pas contre une pression de liquide s'exerçant des deux 10.côt6s. Car une pression s'exerçant sur le cóté de collage du dispositif adhbsif agirait sur celui-ci dans le sens d'lun dtachement. L'objet de l'itnvention est par conséquent de réaliser un-procédé du type indique dans le préambule, selon lequel 1i5 des fissures se produisant dans des corps ou des cavités ou des parbis de récipients peutent être bouchées avec une sécurité plus grande de telle sorte qu'aucun fluide ne * puisse s'en échapper ni y p6nétrer. Conform6ment A 1 'invention, ce problème est, dans le cas d'un procédé du type indiqu6 dans le préambule, résolu par le fait que le corps ou enceinte est entour6 à distan- ce de parois de confinement et en ce que l1espace anmulai- re ou enveloppant ainsi forme est rempli d'un fluide d' 4tanch6ité liquide a viscosité &levée. Le fluide prévu se- lon le procédé selon l'invention est sous une certaine pression hydrostatique, qui peut de pr4f6rence encore s' acoroître par le fàit que le fluide en excédent est stocke dans'un espace menage au-dessus de l'espace annulaire ou enveloppant, Si des fissures apparaissaient dans la paroi ou la surface à protéger, celles-ci seraient imm6diatement a nouveau remplies et obtur6es par le fluide apte a couler. La viscosité du fluide -d'stanchéit liquide est de pr6fé- rence choisie de telle sorte que sa vitesse d'6coulement soit supérieure ' la vitesse attendue d'une variation de volume de la chambre annulaire. Si la vitesse d'écoulement du fluide est supérieure A par exemple la vitesse du re- trait, des fissures r6sultant de la contraction ou d'un re- trait sont a nouveau immédiatement remplies. 3. Selon une autre caractéristique de 1'invention, il est pr6vu que l'espace anmulaire ou enveloppant est ensuite rempli de cailloux, de gravillons ou de nmélanges de cailloux et de gravillons et les cavités subsistant dans le cailiou- tis sont remplies par le fluide de'étanchéité liquide*Lgamas minéral est en mesure de transmettre la pression s'exerçant sur les parois limitant l'espace annulaire ou enveloppant d'une paroi à l'autre, de sorte que l'invention procure un o-matage aUto-étanchifianttransmettant la pression, qui par- ticipe aux déformationu provoquées par des variations de volume ou des mouvements thermiques et obture A nouveau aussit8i des fissures apparaissant dans les parois de con- finement. Le cailloutis peut également être mélangé au fluide liquide et être introduit avec celui-ci dans l' espace annu- laire. Il faut dans ce cas veiller A ce que les cavités dans le cailloutis, dans les gravillons ou dans le mélange de cailloux et de gravillons, soient assez grandes par rap- port à la viscosité du fluide d'étancheéité de sorte qu'un. écoulement suffisamment rapide demeure possible. Si on uti- lise des liquides de très faible viscosité, aux cailloux ou au mélange de gravillons et de cailloux peut être ajouté, afin d'économiser du liquide, un produit granulaire de glis- sement, par exemple du sable ou des fines de broyage, si bien que la fluidité du liquide remplissant toutes les cavl-' tés dans le mélange ne se trouve pas altérée au point de compromettre l'effet de lutage selon l'invention. Au liquide peuvent également être ajoutés des agents réticulants ou adhésifs, afin de faciliter une pénétration dans des fissures éventuelles des parois de confinement. Fondamentalement, la pression hydrostatique du fluide de lutage doit être plus grande que celle qui agit sur l'en- ceinte à protéger ou sur la paroi extérieure de confinement. Par adjonction de charges appropriées, la consistance du liquide de lutage peut être accrue. Les parois de confinement extérieur peuvent également être formées par-des parois de fouilles. L'espace annulaire ou enveloppant peut se trouver par - i | =2 26 0 exemple également entre des corps, des blocs ou des raser- vors ou enceintes disposés écartés les uns des autres* Les parois de confinement extérieur peuvent é&galement être en béton armé. Le fluide liquide peut être constitué par des liquides newtoniens, des liquides non newtoniens, des liquides maxWelliens ou des liquides burgeriens. Les liquides ou résines choisis seront utilisés inchangés dans leur subs- tance dans la mesure du possible, Pour la modification des propriétés rhéologiques peuvent être ajoutées de préfé- rence des charges minerales, comme de la farine de roche, qui sont dispersées dans le liquide. Un liquide qui pré- sente les propriétés physiques requises tout en étant éco- nomique, est le bitume ou un mastic avec adjonction de charges minérales, Afin d'obtenir un remplissage satisfaisant de l'espa- ce annulaire ou enveloppant, le fluide liquide est intro- duit avantageusement depuis le bas vers le haut, En vue du remplissage, on peut par exemple utiliser une lance ou ana- logue. Dans le cas de liquides thermovisqueux, afin d'acocroi- tre la fluidité du fluide ou du mastic, des 6éléments chauf- fants peuvent être pla"és dans l'espace annulaire ou enve- loppant, par exemple sous la forme de tiges métalliques. L'épaisseur de l'espace annulaire ou enveloppant peut s'élever par exemple A 10 cm ou être encore plus grande* La fluidité du mastic est par exemple réglée par choix approprié de la viscosité du liant bitumineux, de sorte que dans les conditions de température respectives, auxquelles les surfaces ou les parois à protéger sont soumises, il soit toujours suffisamment liquides de sorte que sur les surfaces à prot&ger il règne une pression hydrostatique suffisante et, qu'en cas de formation de fissures, le mas- tic ou autre liquide puisse stécouler et remplir les in- 3$ terstices' L'invention est expliquée ci-après plus en détail dans son application A une enceinte en béton armé cylindrique enrobant le réacteur d'une centrale nucléaire et entourée a distance par une seconde paroi cylindrique en béton arme, l'espace annulaire étant rempli d'un cailloutis et d'un mastic bitumineux.o Sur le dessin annexé z la figure 1 est une coupe d'une structure de confine- ment enterrée en représentation schématique; la figure 2 est une vue aà plus grande échelle d'une coupe à travers une paroi d'enceinte et une paroi de confi- nement formant un espace annulaire. Sur la figure 1 est schématiquement représentée une enceinte 1 avec une paroi latérale 2 par exemple cylindri- que, qui est entourée à distance par une enveloppe exté- rieure 3, par exemple en béton armé. Entre la paroi 2 de l'enceinte et l'enveloppe envirronante extérieure 3, est formé un espace annulaire 4, qui est rempli par un amas de cailloux -7, les cavités entre les cailloux étant remplies par un mélange de bitume et de farine de roche. L'enceinte 1 et ltenveloppe extérieure entourant celle- ci sont enfoncés dans le sol, le niveau 6 des eaux souter- raines pouvant se trouver dans la partie supérieure de l'enveloppe extérieure. L'enceinte 1 et l'enveloppe exté- rieure entourant celle-oi peuvent tre munies de la mania- re représentée de fonds, entre lesquels est formé un espace en forme de nappe, qui est également rempli d'un mélange de cailloux ou de cailloux et gravillons et de bitume et de farine de roche" A l'espace annulaire 4 se raccorde de la manière re- présentée un réservoir de réserve 5, dans lequel est placé en tant que fluide de lutage, par exemple, seulement du bi- tume ou du bitume et une charges L'espace annulaire 4 et la nappe entre les plaques de fond peuvent par exemple être remplis avec les matériaux ou mélanges suivants: 1. Bitume 2. 60% en poids de bitume 80 % en poids de farine de roche 0-0,06 mm 75% de cailloux 35/45 % de bitume 65 é 70%o de ca..lloux 35/45 % de farine de roche 0-0,06 mm % de bitume 80 5. 695% de cailloux 35/45 mm o10Y de sable 0,6-2 mm l1 W/ de farine de roche 0-0, 09 mm % de bitume 200 Dams tousles m!laues iudiques ci-dessus, le milieu d'étanc.hit6 est du bitume ou du bitume et de la farine de roche. : 7 REYNDICATIONS 1. Procédé de lutage de fbrmations de fissures de corps ou enceintes Enterrés, selon lequel un matériau de lutage est appliqué sur les c8t6s extérieurs des corps.ou encentes, caractérisé en ce que le corps ou enceintes (1,2) sont entourés a distance par des parois de confinement (3) entourant ceux-ci et en ce que dans l'espace annulaire (4) ou dans l'espace envelop- 0 pant est chargé un fluide liquide de lutage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'espace annulaire ou enveloppant est tout d'abord rem- pli de cailloux et les cavités subsistant dans le cailloutis sont remplies avec le fluide liquide de lutage. 3. Procédé selon la revendication Z, caractérisé-en ce que l'espace annulaire ou enveloppant (4) est rempli d'un mélange de cailloux ou de cailloux et de pierraille ainsi que de bitume et de farine de roche, le mélanse.tant réali- sé globalement dans un mélangeur. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'en tant que constituants supplémentaires est encore ajou- té du sable en tant que granulés de glissement. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 a 4, carac- térisé en ce que les parois (3) formant un entourage exté- rieur sont formées par des parois de fouilles. 6* Procédé selon l'une des revendications 1 à 4,carac- térisé en ce que l'espace annulaire ou enveloppant (4) est formé entre des corps, des blocs ou des réservoirs disposés espacés les uns des autres. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5,carac- térisé en ce que les parois de l'enveloppe extérieure (3) sont des parois de béton armé. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7,carac- térisé en ce que le matériau de lutage comporte un mastic de bitume avec des additifs. 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8,carac- térisé en ce que le milieu fluide est introduit dans l'espa- ce annulaire ou enveloppant en montant du bas vers le haut. 10. Procédé selon l'une des revendications 1 a 9,carac- t6ris6 en ce que le milieu fluide en excs est stock& dans u espace (5) surmontant l'espace annulaire ou enveloppant de maniere & ce qu'il exerce une pressiou hydrostatique sur le milieu se troiuvant dans l'espace annaulaire ou envelop- pante lle Proc6dé selon l'mune des revendications 1 A 10, caract6risé en ce que dans l'espace anaulaire ou enveloppanut on dispose des 616ments chauEfants.