Brevet FR2687706A1 — publié le 19930827

La présente invention concerne un procédé pour effectuer, avec fiabilité, les scellements, par du mortier, des tirants dans les plafonds et parois verticales des structures en pierre, rochers, béton, etc... Actuellement, les tirants constitués de boulons, tire-fonds ou goujons divers sont, généralement, introduits dans des trous forés à l'avance. Ils sont scellés dans du mortier. La difficulté consiste à mettre en place le mortier. Si celui-ci est trop fluide, il s'écoule, surtout s'il s'agit d'un trou au plafond. S'il est plus consistant, il s'oppose à l'avancement du tirant ou on ne peut pas l'introduire dans le trou autour de celui-ci. Dans les scellements aux mortiers de "résine" (résine ou durcisseur) il faut introduire celle-ci avec un appareil à injecter. Le mortier n'est pas utilisable en présence d'infiltrations d'eau, ni en dehors de certaines températures. D'autre part, il a une durée de stockage limité. Ces inconvénients technologiques engendrent une complication de chantier, et/ou une insécurité sur la résistance du mortier, donc du scellement. Comme, dans les travaux publics, l'opération de scellement des tirants se reproduit de très nombreuses fois, il était opportun d'y trouver un procédé de mise en oeuvre adéquat. Le dispositif de ce procédé est constitué des éléments suivants: 1) Le boulon de scellement (Fig. 1) ou une gaine (Fig.2) qui enrobe ce boulon, en matière plastique, ou autre matériau rigide d'une longueur égale à celle de la partie à visser du boulon. La gaine a une forme extérieure annulaire ("spire"), et une collerette (Fig.2a) à l'extrémité vers la tête du boulon, elle a un filetage intérieur compatible avec celui du boulon. le diamètre extérieur de la gaine ou celui du boulon doit être inférieur d'environ 10% à celui du futur trou de scellement. 2) Une "cartouche", cylindre dont la chemise est en matière plastique rigide d'une épaisseur de 2-3 mm, perforée de trous de 1 à 2 mm de diamètre, espacés de 1-1, 5 cm (Fig.3). Sa longueur est légèrement plus courte que celle du boulon. Son diamètre intérieur dépasse d'environ 10% celui du boulon ou de la collerette ou des ailes de la gaine (Fig.2b) pour pouvoir y introduire le boulon ou la gaine. La cartouche est obturée par un bouchon à chaque extrémité (Fig.4a). Elle est remplie des composants secs du mortier hydraulique de scellement sans retrait ou expansif. Elle est entourée d'un film adhésif ayant comme fonction de fermer les trous et d'assurer l'état sec du contenu (Fig.5a). De cette manière, la cartouche est prête à l'emploi. La mise en oeuvre comporte les opérations suivantes: 1) Percement des trous au plafond ou en parois verticales pour y loger les tirants. Les dimensions de ces trous doivent être supérieures au maximum d'environ 10% à celles du boulon ou de la gaine. Leur profondeur doit dépasser de 5 à 10 mm la longueur du boulon (Fig.1) ou de la gaine (Fig.2). 2) Humidification des trous afin que l'eau du mortier de scellement ne soit pas absorbée par l'ancien matériau des parois des trous. 3) Enlèvement du film adhésif (mais pas des bouchons). 4) Immersion de la cartouche avec son contenu dans de l'eau pendant 4 à 5 minutes, afin que le mortier absorbe son eau de gâchage (Fig.6). 5) On présente la cartouche contre l'ouverture du trou et axée sur celui-ci, après avoir enlevé ses deux bouchons (Fig.7). 6) On enfile dans la cartouche, par son trou inférieur, le boulon ou la gaine avec son boulon vissé de deux tours seulement (Fig.8) et on pousse vers le fond du trou. De cette manière, le boulon ou la gaine poussent le mortier trempé de la cartouche dans ce trou. Lorsque le mortier arrive au fond du trou, il reflue en enrobant le boulon ou la gaine. Une fois la collerette de la gaine arrivée au niveau de l'ouverture du trou (Fig.9), on dévisse le boulon. 7) Retrait de la cartouche vide et éventuellement enlèvement du mortier en surplus (Fig. 10). 8) Attente de la prise du mortier sans bouger le boulon ou la gaine. 9) Vissage du boulon dans la gaine éventuelle et mise en service après le temps légal de durcissement du mortier. 10) Au cas où il y aurait des infiltrations d'eau, souvent inévitables dans ce genre de chantier, il faudra utiliser des cartouches avec des mortiers à prise ultrarapide et maintenir en place le boulon ou la gaine trois à quatre minutes après l'introduction du boulon ou de la gaine et du mortier dans le trou. Exemple non limitatif: Cartouche D=30 mm, 1=80 mm, Volume = Sx1 = 7, 0x8, 0=56 cm3 = Vc Boulon ou gaine D=28 mm, 1=80 mm, Vg = Vc-10% = 50 cm3 Vc-20% = 45 cm3 Trou D=35 mm, 1=90 mm, Vt = 86,5 cm3 Vc+Vg=56+50=106 cm3 > 86,5 cm3 (Le volume du mortier est supérieur au vide à remplir) L'avantage présenté par ce procédé est d'éliminer l'incertitude concernant l'existance et l'intégralité du volume de mortier destiné à l'enrobage du boulon ou de la gaine et donc au scellement/ancrage. REVENDICATIONS 1) Procédé de scellement par du mortier, des tirants (Fig. 1) (boulons, etc) dans des plafonds et des parois verticales des structures en pierre, rochers, béton, etc... caractérisé en ce qu'une cartouche (Fig.3) contenant le mortier hydraté est présentée (Fig.7) devant l'ouverture du trou, le boulon ou la gaine avec le boulon poussent le mortier dans le trou jusqu'au fond et le font revenir enrober le boulon ou la gaine (Fig.9) et qu'après le retrait de la cartouche, le boulon est mis en service suite au durcissement du mortier de scellement. 2) Procédé de scellement suivant la revendication (1) caractérisée en ce que la cartouche (Fig.3) contient les composants secs du mortier, qu'elle comporte des petits trous latéraux (Fig.3a) permettant l'entrée de l'eau d'hydratation lors de son immersion dans ce but (Fig. 6), et qu'elle est bouchée à ses deux extrémités (Fig.4a). 3) Procédé de scellement suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que la cartouche est entourée d'un film adhésif (Fig.Sa) de protection et que de cette façon la cartouche à mortier est prête à l'emploi et conservée dans le temps. 4) Procédé de scellement suivant une des revendications précédentes caractérisé en ce que lors de l'immersion de la cartouche dans l'eau, il faut lui retirer le film adhésif de protection et qu'avant l'opération de poussage du mortier dans le trou il faut enlever les deux bouchons (Fig.4a).