Brevet FR2645562A1 — publié le 19901012

La présente invention a pour objet un -procédé de fabrication d'une armature pour le renforcement des structures en béton et notamment de dalle ou voile en béton. - La présente invention a également pour objet une armature obtenue selon ce procédé. On connait dans le FR A-2 579 651, un élément de renforcement utilisable pour tout ouvrage continu de grande longueur et notamment pour les routes ou chaussées en béton, qui tout en permettant une pose en continu rapide et aisée assure par ailleurs, une résistance accrue à la fissuration transversale pour un taux de ferraillage réduit. Cet élément de renforcement se présente sous la forme d'un ruban relativement étroit et de faible épaisseure dont les faces principales sont gaufrées ou crantees. Le gaufrage se présente sous la forme de relief alternativement en saillie, délimitant des bossages et, en creux délimitant des alvéoles. Ces bossages et alvéoles peuvent être en forme de cônes ou pyramides éventuellement tronqués ou de tout autre forme appropriée telle que cylindrique ou parallélé- pipèdique. La hauteur des bossages ou alvéoles par rapport à la surface adjacente est de préférence de 5 à 80X environ de l'épaisseur du feuillard. Le feuillard est réalisé en acier à haute limite élastique, par exemple, ayant une résistance à la traction supérieure à 800 MPa et, a de préférence, une épaisseur de 0,8 à 2,5mm et une largueur de 10 à mm. Par ailleurs, le gaufrage peut être obtenu par emboutissage ou crantage éventuellement à chaud. Le FR-A-2 579 651 décrit également un procédé de fabrication d'un feuillard gaufré ou cranté tel que défini précédemment, procédé qui consiste à faire passer un feuillard sous forme d'une bande plane entre au moins une paire de galets dont les faces de travail comportent respectivement des empreintes en creux et en saillie correspondant à celles que l'on désire faire apparaitre sur le feuillard. Afin de conférer audit feuillard les pro- priétés mécaniques désirées, on lui fait subir avant gaufrage ou crantage un traitement de patentage et, après gaufrage ou crantage, un traitement accroissant la résistance à la corrosion, tel qu'un décapage suivi d'une phophatation. Un tel élément de renforcement et le procédé pour son élaboration comportent différents inconvénients. En effet, le feuillard est réalisé en acier à haute limite élastique et, par conséquent, il n'est pas galvanisable, ce qui oblige pour sa protection contre la corrosion à lui faire subir un traitement de phosphatation. De plus, cet acier n'est pas soudable et ne permet donc pas, par exemple, la fabrication de treillis. L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients tout en conservant les avantages d'un élément plat de renforcement de structure en béton. L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une armature pour le renforcement des structures en béton et notamment de dalle ou voile.en béton, caractérisé en ce qu'on utilise pour matériau de base une trle laminée à chaud d'épaisseur comprise entre 2,5 et 6 mm, en acier possédant une teneur en carbone inférieure à O,9Z et une limite élastique d'environ 500 MPa, que l'on soumet à un laminage à froid sous un taux d'écrouissage supérieur à 40Z. pour obtenir une tale ayant d'une part une épaisseur comprise entre 0,8 et 2,Smm, et d'autre part une limite élastique supérieure à 700 MPa, la tôle étant refendue pour obtenir un feuillard qui est ensuite gaufré ou cranté en continu. Un acier en faible teneur en carbone inférieur à 0,99% et possédant une limite élastique comprise dans l'intervalle 250-500 MPa ne peut être utilisé dans le renforcement d'un béton qu'en augmentant de façon excessive la densité de ferraillage. C'est pourquoi, selon l'invention, l'acier de faible teneur en carbone et de limite élastique de l'ordre de 500 MPa est soumis à un laminage à froid sous un taux d'écrouissage supérieur à 40% pour obtenir les caractéristiques mécaniques nécessaires à son utilisation, en densité acceptable, dans le renforcement des structures en béton. Selon l'invention, l'utilisation d'un acier de faible teneur en carbone permet d'obtenir une armature soudable pour la réalisation de structures complexes. En effet, dans l'utilisation d'armature en nappe, il est ainsi possible de souder bout à bout les armatures déroulées en parallèle. Selon une caractéristique particulière de l'invention, la tôle laminée à froid est galvanisée, ce qui assure une bonne protection contre la cor- rosion, en particulier lorsque la tôle est soumise à piqûres ou rayures. Cette protection est supérieure à un traitement de phosphatation. Selon une autre caractéristiques particuli- ère de l'invention, la tôle galvanisée est soumise à un recuit de restauration à une temperature comprise entre 480 C et 520'C. La présente invention a pour objet une armature de renforcement de structures en béton obtenue par le procédé, caractérisé en ce que ladite armature présente à ses extrémités une découpe permettant l'insertion d'une pièce de liaison. La découpe permet une liaison mécanique avec une extrémité d'une autre armature placée en bout, la pièce de liaison s'ajustant dans les découpes placées en superposition. Selon une caractéristique particulière de l'invention, la découpe forme au moins un trou cyl- indrique placé dans l'axe longitudinal de l'armature, la pièce de liaison étant alors un rivet ou une agrafe. Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, la découpe forme au moins un cran, réalisé sur le champ de l'armature, et dans lequel peut s'insérer un moyen de liaison formé par exemple d'une bande d'acier pliée en U. L'invention a également pour objet une dalle ou un voile de béton, caractérisé en ce que les éléments de 'renforcement sont constitués par des armatures selon l'invention. L'invention a aussi pour objet une sous- couche de chaussée en béton maigre ou grave stabilisée par un liant hydraulique dans laquelle sont insérées, pour renforcement, des armatures selon l'invention. L'invention va être décrite plus en détail ci-dessous en se référant aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple et sur lesquels: - la Fig. 1 représente une vue en plan d'une partie d'une armature selon l'invention, - la Fig. 2 est une vue en coupe selon la ligne 2-2 de la Fig. 1, - la Fig. 3 représente un exemple particu- lier de liaison entre deux extrémités d'armature, - la Fig. 4 représente un autre mode de liaison entre deux armatures, - la Fig. 5 représente en perspective une dalle renforcée par des armatures selon l'invention. Le procédé de fabrication d'une armature 1 tel que représenté aux Figs 1 et 2 pour le renforce- ment des structures en béton consiste en l'utilisat- ion d'un matériau de base constituée d'une tôle laminée à chaud de 1,5 à 6 mm d'épaisseur en acier de bardage et couverture dont la limite élastique est inférieure à 500 MPa. Afin d'obtenir un matériau ayant une limite élastique supérieure à 700 MPa, la tôle est laminée à froid sous un taux d'écrouissage supérieur à %. Après laminage à froid, la tôle est réduite à une épaisseur comprise entre 0,8 et 2, 5mm. Un telle t6le, par les propriétés du ma- tériau de base, est une tôle soudable, de plus le traitement de laminage à froid lui donne des proprié- tés mécaniques comparables à celle d'un acier dit dur dont la limite élastique est comprise entre 600 et 800MPa. Afi-n d'assurer une protection contre la corrosion, la tôle laminée à froid est galvanisée. Sur la ligne de galvanisation est effectué un recuit pour obtenir une restauration de l'acier laminé, sans provoquer une recristallisation et en conservant un niveau de résistance et de dureté peu modifié par rapport à l'acier laminé avant recuit. Les températures du recuit de restauration sont comprises entre 480 et 520 'C. La durée du retraitement sous atmosphère controlée d'N et H est 2 2 d'environ 30 secondes. La protection à la corrosion d'un acier galvanisé est supérieure à une protection à la corrosion d un acier phosphaté, particulièrement dans l'utilisation d'acier entrant dans la construction de travaux publics comme par exemple les routes, de telles constructions subissant entre autre les effets des produits alcalins, répandus en hiver pour le dégel. La tôle iaminée à froid, puis galvanisée,- est refendue en bande de façon à obtenir des feuillards d'une largueur comprise entre 10 et 60SOmm environ. L'armature 1 selon -'invention est réalisée par un gaufrage par emboutissage ou par un crantage du feuillard de façon à former des bossages en saillie sur une face, correspondant à des alvéoles sur une autre face. Cette mise en forme peut itre réalisée à froid. Comme représenté sur les Figs 1 et 2, l'épaisseur de la tôle de base avant laminage à froid est représentée par les traits fins 2, et après emboutissage du feuillard 3 obtenu par refendage en bande de ladite tôle, l'armature 1 présente des saillies 4 et des creux 5 correspondant d environ 3mm de diamètre répartis uniformément sur toute sa surface. Les saillies 4 ont l'avantage de bloquer par emboitement le phénomène de déroulement par élasticité des armatures bobinées. L'armature 1 comporte à ses extrémités une découpe permettant l'insertion d'une pièce de liaison. 2645562, Selon un premier mode de réalisation représenté à la Fig.3, la découpe forme au moins un trou cylindrique 6 placé dans l'axe longitudinal de l'armature 1, et la pièce de liaision est formée par un rivet 7. Le rivet 7 est placé entre deux extrémités d'armature 1 de façon à assurer une continuité du ferraillage par exemple dans une dalle en béton armé et, à cet effet, le trou 6 est réalisé dans les deux armatures jointes pour le passage du corps du rivet 7. Selon un autre exemple de liaison entre deux armatures 1 représenté à la Fig. 4, des crans 9 sont découpés sur le champ desdites armatures 1. Ces crans peuvent être rectangulaires ou trapézoidaux et leur profondeur est sensiblement égale à l'épaisseur d'un moyen de liaison 8. Les crans 9 sont superposés de façon à insérer le moyen de liaison 8 qui, dans cet exemple de réalisation, est formé par une bande d'acier pliée en forme de U. La liaison est assurée par écrasement des deux lèvres du U. L'armature 1 ainsi réalisée peut être utilisée notamment pour la construction de chaussées en béton comme représenté à la Fig. 5. L'armature 1 est alors noyée dans le béton parallèlement à l'axe longitudinal de la chaussée en une ou plusieurs nappes parallèles à la surface de cette dernière. Le taux de ferraillage en pourcentage de section droite de la route est de préférence de 0,15 à 0,5Z, ce taux devant être compris comme le rapport entre la section d'acier et la section de béton, dans un plan perpendiculaire à l'axe longitudinal de la route. Les armatures 1 peuvent également être soudées par point. Ains- il est possible de réaliser des treillis soudés couvrant de grandes surfaces. L'armature 1 peut être également utilisée pour renforcer un béton maigre ou une grave stabilisée par un liant hydraulique pour une sous-couche de chaussée, ce qui permet la suppression de la macro-fissuration et des amorces de dégradation. L'utilisation d'armatures selon l'invention pouvant être déroulées en grandes longueurs sans déformation permanente nuisible et liées ou soudées entre elles permet d'une part d'obtenir un avancement du chantier en continu, par conséquent avec une qualité améliorée, et d'autre part de réduire fortement la longueur de route occupée par le chantier, donc de réduire de la même manière la gêne apportée au traffic dans le cas d un renforcement ou d'un renouvelement d'une route ou chaussée existant, tout en assurant une protection contre la corrosion, efficace tout particulièrement contre les produits alcalins répandus sur les chaussées en hiver. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication d'une armature pour le- renforcement des structures en béton et notamment de dalle ou voile en béton, se présentant sous la forme d'un feuillard dont les faces sont crantées ou gaufrées, caractérisé en ce qu'on utilise pour matériau de base une tôle laminée à chaud d'épaisseur comprise entre 1,5 et 6mm, en acier possédant une teneur en carbone inférieure à 0,9%.Z, et une limite élastique d'environ 500 MPa, que l'on soumet à un laminage à froid sous un taux d'écrouis- sage supérieur à 40Z pour obtenir une tôle ayant d une part une épaisseur comprise entre 0,8 et 2,5 mm, et d'autre part une limite élastique supérieure à 700 MPa, la tôle étant refendue pour obtenir un feuillard (3) qui est ensuite cranté ou gaufré en continu. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tôle laminée à froid est galvanisée. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la tôle galvanisée est soumise à un recuit de restauration à une température comprise entre 480-C et 520'C. 4. Armature obtenue selon le procédé, caractérisée en ce qu'elle présente, à ses extrémités une découpe (6, 9) permettant l'insertion d'une pièce de liaison (7, 8). 5. Aramture selon la revendication 4, caractérisée en ce que la découpe forme au moins un trou cylindrique (6) placé dans l'axe longitudinal de l'armature (1). 6. Armature selon la revendication 4, caractérisée en ce que la découpe forme au moins un cran (9), réalisé sur le champ de l'armature, 7. Dalle ou voile en béton, caractérisé en ce qu'il contient pour'son renforcement des armatures (1) telles que définies dans les revendications 4 à 6. 8. Sous couche de chaussée en béton maigre ou grave stabilisée par un liant hydraulique. carac- térisée en ce qu'elle contient pour son renforcement des armatures (1) telles que définies dans les revendications 4 à 6.