Brevet FR2670519A1 — publié le 19920619

La présente invention est relative à l'étanchéité de l'interface entre deux parois en matériaux cimenteux, c'està-dire à base de liant hydraulique, en contact l'une avec l'autre, et à des stades différents de prise et de durcissement. Plus particulièrement, elle se rapporte à l'étanchéité entre deux parois verticales à base de ciment, d'âges différents, et est applicable au domaine du bâtiment et des travaux publics, et à des structures destinées à contenir de l'eau. Si l'on réalise une structure à deux parois, l'une à base de ciment durci servant de logement à l'autre à base de ciment à l'étant frais et façonnée en vue de l'usage de ladite structure, et si l'on soumet une telle structure à une épreuve d'étanchéité à l'eau sous pression, on constate un suintement et une fuite entre les deux parois. Une telle fuite est évidemment inadmissible si la structure est enterrée, ou même au niveau du sol, puisqu'elle a pour conséquence que l'eau extravasée se répand dans les sols voisins et peut causer une pollution par exemple s'il s'agit d'eau d'égout. Inversement, des eaux extérieures peuvent s'introduire à l'intérieur de la structure et se mélanger aux eaux contenues. On a trouvé la cause de ce suintement et de cette fente dans la fissuration, après durcissement, de la paroi qui était initialement à l'étant frais, avant prise du ciment ou du béton. La fissuration naissait donc lors de la prise et du retrait, pendant la prise, et tout près de l'interface entre les deux parois. On a essayé de remédier à cet inconvénient par l'incorporation de polymères dans la masse de la paroi en matériau à base de liant hydraulique frais. Mais, outre que l'on n'a pas toujours obtenu l'étanchéité recherchée, cette incorporation était trop coûteuse par rapport aux critères économiques imposés. La demanderesse s'est donc posé le problème de rendre étanche dans des conditions économiques acceptables, l'interface entre deux parois, toutes deux en matériaux à base de liant hydraulique, mais d'âges différents, l'une déjà durcie, l'autre en cours de prise et de durcissement Dans la demande de brevet déposée en France sous le nO 87-16008 au nom de la Société EVERITE S.A. et concernant la préfabrication d'un regard de visite pour réseau d'assainissement, on trouve une virole cylindrique en fibresciment servant de logement à une masse de béton coulée ou moulée et formant une cunette ou rigole d'écoulement d'eaux usées ou pluviales entre des éléments tubulaires raccordés à ladite virole. Une deuxième virole, de hauteur appropriée pour affleurer le sol, est superposée à la première virole contenant la cunette et placée en fond de "fouille" ou tranchée.En outre, ladite première virole est munie d'un fond collé ou scellé par des pièces mécaniques à ladite virole, pour supporter la masse de béton à cunette. Cette demande de brevet concerne l'étanchéité entre les deux viroles cylindriques superposées, au-dessus de la masse de béton à cunette. L'étanchéité est obtenue au moyen d'une colle epoxy interposée entre les tranches d'extrémités horizontales des viroles. Un anneau gonflé à l'intérieur des viroles est appliqué provisoirement à hauteur desdites tranches d'extrémité pour empêcher la colle epoxy de couler vers l'intérieur. Après durcissement de la colle, cet anneau est dégonflé et retiré. Le problème de l'étanchéité de l'interface entre virole et masse de béton à cunette n'est donc pas posé dans cette demande de brevet. Par ailleurs, la technique connue de l'anneau d'étanchéité interposé et comprimé entre une virole cylindrique de regard à base de ciment, et un fond plat horizontal ou un couvercle horizontal n'a rien à voir non plus avec le problème posé. L'invention a pour objet un procédé qui résout le problème précité. Le procédé de l'invention, suivant la première revendication, consiste à appliquer et à faire adhérer sur une paroi en matériau à base de liant hydraulique, à l'état durci, une pièce d'étanchéité déformable, en élastomère, puis à munir ladite pièce d'étanchéité de moyens d'adhérence ou de solidarisation avec l'intérieur d'une deuxième paroi avant sa mise en place à l'étant frais, à l'oppose de la paroi en matériau durci et parallèlement à celle-ci, puis à mettre en place ladite deuxième paroi constituée par une masse de matériau à base de liant hydraulique à l'étant frais jusqu'au contact de la première paroi durcie servant d'enveloppe, et en enrobant complètement la pièce d'étanchéité à l'exception de la portion de surface de celle-ci appliquée contre la première paroi, enfin, à laisser faire prise et durcir la deuxième paroi. Dans ce procédé, on laisse la pièce d'étanchéité libre de se déformer par extension entre la première paroi et la deuxième paroi étant donné que des portions de surface de la pièce d'étanchéité sont restées dépourvues de moyens d'adhérence et de solidarisation. L'adhérence de la pièce ou garniture d'étanchéité aux deux matériaux est donc différente selon la surface de garniture considérée : forte adhérence sur les faces parallèles aux fissures, et adhérence faible ou nulle sur les faces auxquelles aboutissent les fissures. Lorsque la pièce d'étanchéité a une section rectangulaire, ce sont deux faces opposées et perpendiculaires à la première paroi qui sont dépourvues de moyens d'adhérence à la deuxième paroi et sont donc libres de se déformer par rapport à ladite deuxième paroi lorsque celle-ci prend son retrait. L'invention a également pour objet le joint d'étanchéité sur interface entre deux parois à base de liant hydraulique, l'une à l'étant durci servant d'enveloppe à l'autre mise en place et façonnée à l'état frais, ce joint étant obtenu par le procédé de l'invention. Dans un tel joint, au lieu d'être comprimée ou écrasée suivant la technique connue, la pièce d'étanchéité est plutôt étirée. L'invention a encore pour objets une structure de bâtiment et de travaux publics comportant un joint d'étanchéité sur interface, tel que défini dans les revendications , ainsi qu'un regard de visite pour réseau d'assainissement comportant un tel joint d'étanchéité, Grâce à l'invention, l'étanchéité est obtenue de façon durable sur l'interface entre les deux parois d'âges différents, même après retrait de la deuxième paroi, et même si une fissuration superficielle prend naissance dans la deuxième paroi, au voisinage de l'interface. Il en résulte avantageusement l'absence de fuite ou de suintement dans l'interface, ainsi que l'absence de pollution par mélange d'eaux intérieures et extérieures à la structure, notamment lorsque ladite structure est enterrée, ce qui est le cas d'un regard de visite de réseau d'assainissement, ou bien au niveau du sol, si c'est une bâche de rétention ou une piscine. Avantageusement encore, l'étanchéité est obtenue avec des moyens classiques, à savoir une garniture d'étanchéité et des moyens d'adhérence ou de solidarisation sur deux faces opposées de la garniture ou pièce d'étanchéité, pour aboutir à un résultat nouveau à un coût acceptable. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexe, donné uniquement à titre d'exemple, la Fig. 1 est une vue schématique en coupe illustrant une structure de 1 invention, comportant un joint d'étanchéité sur interface entre deux parois cimenteuses, l'une durcie, l'autre mise en place à l'état frais, la Fig. 2 est une vue analogue à la Fig. 1 illustrant le début du procédé de l'invention comportant l'application de la pièce d'étanchéité sur la première paroi durcie, avant mise en place de la deuxième paroi, la Fig. 3 est une vue schématique en coupe analogue à la Fig. 1, d'une variante de joint d'étanchéité pour structure de l'invention, la Fig. 4 est une vue schématique en coupe, à plus petite échelle que la Fig. 1, d'un regard de visite pour réseau d'assainissement comportant application de l'invention. Suivant l'exemple d'exécution de la Fig. 1, le procédé de l'invention a pour objet de rendre étanche l'interface A verticale entre une paroi 1 verticale d'objet préfabriqué en matériau à base de liant hydraulique renforcé par des fibres, par exemple en fibres-ciment, et une paroi verticale 2 en matériau à l'étant frais, également à base de liant hydraulique, par exemple en béton frais. La paroi 1 sert d'enveloppe à la paroi 2 qui est à mettre en place à l'étant frais au contact de la paroi 1, par exemple, mais non exclusivement pour la confection d'un accessoire de canalisation. Alors que la paroi 1 en fibres-ciment est déjà à l'état durci, la paroi 2 est encore à l'étant pâteux et, par conséquent, va faire prise, prendre son retrait et durcir. Conformément à l'invention (Fig. 2), on applique sur la paroi 1 préfabriquée une pièce ou garniture d'étanchéité 3 en élastomère, par exemple en caoutchouc cellulaire à cellules fermées, ladite pièce 3 ayant une section par exemple rectangulaire. Pour faire adhérer la pièce d'étanchéité 3 contre la paroi 1 et la solidariser avec celle-ci, on applique sur la face 4 de la pièce 3 une couche 5 d'un produit adhésif, par exemple une colle epoxy à deux composants (résine epoxy et durcisseur aminé). Sur la face opposée 6 à la face 4, on applique également une couche 7 d'un produit adhésif (ladite colle epoxy). Par contre, les faces 8 perpendiculaires aux faces 4 et 6 à la paroi 1 ne sont pas enduites de colle. On n'utilise donc qu'une faible quantité de produit adhésif. Puis (Fig. 1), on met en place la masse de béton frais qui doit constituer la paroi 2, soit par coulée, soit manuellement, en enrobant complètement la pièce d'étanchéité 3, ou du moins ses faces 8 et 6, et en venant au contact non seulement de la paroi 1 préfabriquée mais encore de la couche de colle 7 et des faces 8 de la pièce 3 qui ne sont pas enduites de colle. Par ce moyen, on fait adhérer à la paroi 2, en la solidarisant seulement la face 6 enduite d'une couche de colle 7, à l'oppose de la face 4 et de la paroi 1, tandis qu'on laisse libres de se déplacer les faces 8 non enduites de colle, par rapport à la paroi 2 lorsque la paroi 2 prend son retrait et n'est pas encore durcie. Ainsi réalisé, le procédé de l'invention a pour effet que, lors du "retrait de prise" du béton frais de la paroi 2, un certain temps après sa mise en place, la pièce 3 d'étanchéité, de par sa déformabilité et de par la non adhérence de ses faces 8, ne suit pas le retrait de la paroi 2 dans le sens perpendiculaire à la paroi 1 mais s'étire et reste en contact avec la paroi 1 à laquelle elle adhère ainsi qu'avec la paroi 2, par sa face 6 opposée à la paroi 1. Lorsque le retrait de la paroi 2, suivant une direction perpendiculaire à la paroi 1, r produit une fissuration B (Fig. 1) au voisinage de l'interface A, dans la paroi 2, cette fissuration B se situe à une profondeur maximale de l'ordre du dixième de millimètre. La fissuration B est interrompue par la pièce d'étanchéité 3 jusqu'à la fin du retrait de la paroi 2 et après durcissement de celle-ci. Après de multiples expérimentations, soit au démoulage d'une paroi 2 en béton, soit après durcissement de cette dernière, soit après des cycles de vieillissement artificiel accéléré imposés à la paroi 2 (chaleur, immersion dans l'eau, gel), la demanderesse n'a observé aucune fuite ni aucun suintement dans l'interface A, sous une pression d'eau de 1,5 bar. Cette étanchéité est obtenue grâce à une forte adhérence aux parois 1 et 2 des faces 4 et 6 de la pièce 3 qui sont parallèles aux fissures B et enduites de colle, en combinaison avec une adhérence faible ou nulle des faces 8, non enduites de colle, à la paroi 2. La faible adhérence des faces 8 à la paroi 2 de béton fissuré permet à la pièce d'étanchéité 3 déformable de compenser le retrait de la paroi 2 en restant appliquée sur la paroi 1. En d'autres termes, la combinaison de la pièce d'étanchéité 3 et des couches de colle opposées 5 et 7 permet des variations dimensionnelles non isotropes de la pièce d'étanchéité 3 qui rompent la continuité de la microfissuration B. La demanderesse a pu constater la libre déformation de la pièce d'étanchéité 3 entre les parois 1 et 2 par découpe méridienne de l'ensemble 1, 2, 3 de la Fig. 1, après quatre cycles de vieillissement comprenant une immersion dans l'eau à 200C pendant 18 heures, puis une mise en congélateur à -200C pendant 6 heures et enfin une mise en étuve sèche à +700C pendant 24 heures. Après ces quatre cycles, aucune fuite, aucun suintement n'étaient observés sous une pression d'eau de 1,5 bar. On insistera encore sur le fait que la pièce d'étanchéité 3 travaille à l'extension entre les parois 1 et 2, et non à la compression ou à l'écrasement comme dans les techniques connues d'étanchéification. Suivant une variante d'exécution (Fig. 3), la couche de colle 7 sur la face 6 de la pièce d'étanchéité 3 opposée à la paroi 1 est remplacée par une saillie ou protubérance d'ancrage 9 susceptible d'avoir une section en queue d'aronde afin de faciliter le scellement dans la masse de béton frais de la paroi 2. La face 4 de la pièce d'étanchéité 3, du côté de la paroi 1, peut rester encollée d'une couche 5 ou bien peut être pourvue également d'une saillie d'ancrage, semblable à la saillie 9 et destinée à être logée, encastrée, dans une rainure d'ancrage correspondante, prévue dans la paroi 1. Ainsi la pièce d'étanchéité 3 est, sur deux faces opposées 4 et 6, solidaire des parois 1 et 2, parallèlement à la paroi 1, et reste libre par ses faces 8 perpendiculaires à la paroi 1. La où il y a une saillie 9, la colle n'est plus nécessaire.Le caoutchouc cellulaire constituant la pièce d'étanchéité 3 se prête bien à la déformation par extension de la pièce 3 entre les parois 1 et 2. Dans un cas concret (Fig. 4), le procédé et le joint d'étanchéité de l'invention sont appliqués à un regard de visite de réseau d'assainissement partiellement représenté. Ce regard, enterré, et dont la partie supérieure, non représentée, affleure le sol, comporte une virole cylindrique 10 d'axe vertical XX en fibres-ciment, à l'état durci, reposant de manière étanche, comme connu, sur un fond plan circulaire (socle ou semelle) 11, également en fibresciment. Un anneau d'étanchéité 13 de section méridienne rectangulaire et d'axe XX est mis en place par collage (couche de colle 15) sur tout le pourtour circulaire 14, en contact avec la paroi interne de la virole 10, et est également enduit de colle en couche 17 sur tout le pourtour circulaire interne 16 (exemple illustré à gauche de l'axe XX). L'extrémité d'un élément tubulaire T d'écoulement d'eaux d'égout est introduite à l'intérieur de la virole 10, suivant un axe YY qui est par exemple horizontal (mais non obligatoirement) et bien au-dessus de l'anneau 13. L'extrémité d'un autre élément tubulaire, non représentée, est également introduite à travers la virole 10, soit dans le prolongement axial YY de l'élément T, soit suivant une orientation différente de celle de T, toujours bien au-dessus de 1 anneau 1 3. Puis une masse de béton frais 12 est déversée à l'intérieur du logement constitué par la virole 10 et le fond 11 de manière à enrober complètement l'anneau d'étanchéité 13. Enfin, la masse de béton frais 12 est mise en forme de manière à constituer une cunette ou rigole 20 de raccordement entre les deux éléments tubulaires précités, placés au-dessus de l'anneau d'étanchéité 13. Deux versants obliques supérieurs 21 rejoignent la virole 10 à partir de la cunette 20. Bien entendu, comme dans la variante de la Fig. 3, l'anneau d'étanchéité 13 peut être pourvu sur son pourtour circulaire interne 16 d'une saillie circulaire d'ancrage 19, par exemple à section méridienne en queue d'aronde, en vue de son scellement dans la masse de béton 12 (exemple illustré à droite de l'axe XX). Après prise et durcissement de la masse de béton 12 et formation de fissures superficielles consécutives au retrait de la masse de béton 12, parallèlement aux genératrices de la virole 10, l'anneau d'étanchéité 13 interrompt de telles fissures (non représentées) et assure l'étanchéité de l'interface cylindrique A entre la virole 10 et la masse de béton 12. Au lieu d'être en fibres-ciment, la paroi 1 et la virole 10 peuvent être en béton durci. D'autres formes plus élaborées de la section de la pièce d'étanchéité 3 ou de l'anneau d'étanchéité 13 permettraient de s'affranchir de l'emploi d'une colle epoxy à deux composants. Enfin, l'invention est applicable à d'autres pièces maçonnées telles que bâches de rétention ou piscines. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour rendre étanche l'interface (A) entre deux parois (1) et (2) à base de liant hydraulique, l'une (1) durcie, servant d'enveloppe à l'autre (2) mise en place et façonnée à l'étant frais, caractérisé en ce que l'on applique une pièce d'étanchéité (3) déformable, en élastomère, sur la paroi (1) à l'étant durci et on l'y fait adhérer, cependant que, parallèlement à la paroi (1) servant d'enveloppe, on munit la pièce d'étanchéité (3) de moyens d'adhérence ou solidarisation (7, 9, 17, 19) avec l'intérieur de la paroi (2) avant sa mise en place à l'état frais, et l'on coule ou déverse ou met en place une masse de matériau à base de liant hydraulique devant constituer la paroi (2), jusqu'au contact de la paroi (1) et en enrobant complètement la pièce d'étanchéité (3) à l'exception de la portion de surface appliquée contre la paroi (1), et l'on laisse faire prise et durcir la paroi (2) tout en laissant la pièce d'étanchéité (3) libre de se déformer par extension entre la paroi (1) à laquelle elle adhère et la paroi (2) à laquelle elle adhère seulement du côté opposé et parallèle à la paroi (1), vu que les portions de surface (8) de la pièce (3) non munies de moyens d'adhérence ou de solidarisation (7, 9, 17, 19) restent libres de se déformer par rapport à la paroi (2). 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on utilise une colle epoxy (5, 7, 17) comme moyen d'adhérence de la pièce d'étanchéité (3) à la paroi (1) et à la paroi (2) du côté opposé et parallèle à la paroi (1). 3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on munit la pièce d'étanchéité (3) d'une saillie ou protubérance (9, 19) destinée à être enrobée dans la paroi (2) du côté opposé et parallèle à la paroi (1). 4.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on fait adhérer la pièce d'étanchéité (3) à la paroi (1) initialement à l'état durci en prévoyant sur la pièce (3) une saillie ou protubérance destinée à être encastrée dans une rainure de profil conjugué dans la paroi (1). 5.- Joint d'étanchéité dans l'interface (A) entre deux parois (1) et (2) à base de liant hydraulique, l'une (1) durcie, servant d'enveloppe à l'autre (2) mise en place et façonnée à l'état frais, faisant prise et durcissant, ce joint obtenu par le procédé suivant la revendication 1, étant caractérisé en ce qu'il comporte une pièce d'étanchéité (3, 13) appliquée de manière étanche contre la paroi (1, 10) et adhérant à celle-ci, noyée dans la paroi (2, 12) et adhérant à celle-ci seulement du côté opposé et parallèle à la paroi (1, 10), ladite pièce d'étanchéité (3, 13) interrompant une fissuration (B) de retrait de la paroi (2, 12) au voisinage de l'interface (A) avec la paroi (1, 10) et obturant ladite fissuration (B), perpendiculairement à celle-ci. 6.- Joint d'étanchéité suivant la revendication 5, caractérise en ce que la pièce d'étanchéité (3, 13) a une section rectangulaire dont deux faces opposées (4, 14) et (6, 16) adhèrent respectivement aux parois (1, 10) et (2, 12) tandis que deux autres faces opposées (8, 18) perpendiculaires à la paroi (1, 10) sont dépourvues de moyens d'adhérence et restent libres de se déformer et de se déplacer par rapport à la paroi (2, 12) tout en interrompant et obturant la fissuration (B) perpendiculairement à celle-ci. 7.- Joint d'étanchéité suivant les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité (3, 13) est enduite d'une couche de produit adhésif (5, 15) sur la face (4, 14) appliquée sur la paroi (1, 10) et d'une couche (7, 17) sur la face (6, 16) noyée dans la paroi (2, 12) à l'oppose de la paroi (1, 10) cependant que les faces opposées (8, 18) perpendiculaires à la paroi (1, 10) sont dépourvues de produit adhésif. 8.- Joint d'étanchéité suivant les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité (3, 13) est enduite d'une couche de produit adhésif (5, 15) sur la face (4, 14) appliquée sur la paroi (1, 10), cependant que la face (6, 16) opposée à la paroi (1, 10) est munie d'une saillie ou protubérance (9, 19) enrobée et encastrée dans la paroi (2, 12). 9.- Joint d'étanchéité suivant la revendication 5, caractérisé en ce que les parois (10) et (12) sont cylindriques, la pièce d'étanchéité (13) est un anneau d'étanchéité (13) dont les deux faces circulaires opposées (14, 16) parallèles à la paroi (10) ou faces circulaires externe et interne (14, 16) sont pourvues de moyens pour adhérer aux parois (10) et (12) cependant que les faces planes (18) perpendiculaires à la paroi (10) en sont dépourvues. 10.- Joint d'étanchéité suivant la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce d'étanchéité (3, 13) est en caoutchouc cellulaire à cellules fermées. 11.- Joint d'étanchéité suivant les revendications 5 et 9, caractérisé en ce que la face cylindrique (16) opposée à la paroi (10) est munie d'une saillie ou protubérance annulaire (19) enrobée et encastrée dans la paroi (12). 12.- Joint d'étanchéité suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'interface (A) est verticale. 13.- Structure de bâtiment et de travaux publics, caractérisée en ce qu'elle comporte un joint d'étanchéité suivant la revendication 5. 14.- Regard de visite pour réseau de canalisations d'assainissement, caractérisé en ce qu'il comporte un joint d'étanchéité suivant les revendications 5 et 9.