Brevet FR2841238A1 — publié le 20031226

revendications 1 a 6. La presente invention concerne une fibre ondulee pour l'armement du beton. Afin d'ameliorer l' endurance du beton durci, c'est- a-dire sa capacite a changer de forme lors de sollicitations dynamiques comme un impact ou un coup et reduire les formations de fissures, il est connu de melanger le beton non durci avec des fibres. La resistance a la flexion et a la traction, relativement faibles, peuvent notamment etre ameliorees par le melange avec des fibres. Les fibres utilisees peuvent etre, par exemple, des fibres inorganiques comme des fibres de verre ou des fibres d'acier ainsi que des fibres organiques comme des fibres de matiere plastique, de carbone ou de cellulose. Grace aux fibres melangees, on obtient le fait que, lors du depassement de la resistance a la traction dans le beton durci, de nombreuses petites fissures se forment au lieu d'une seule grande fissure. Ces petites fissures vent pontees par les fibres. Afin de laisser le beton se fissurer definitivement a l' endroit d' une petite fissure, les fibres doivent done etre elles-memes rompues ou arrachees du beton. Afin que la resistance a la traction des fibres puisse etre completement epuisee avant que l' adherence des fibres dans la matrice de beton soit depassee, les fibres doivent adherer avec une efficacite appropriee dans la matrice de beton. Le probleme avec les fibres droites est notamment que celles-ci nt adherent (ne vent ancrees) que faiblement dans la matrice de beton et done vent souvent arrachees de celle-ci avant que leur resistance a la traction soit completement epuisee. Dans le passe, de nombreux efforts ont ete entrepris pour ameliorer l' adherence (1' ancrage) des fibres, notamment des fibres en acier dans la matrice de beton. Par exemple, la surface des fibres d'acier a ete rendue rugueuse. Le fait de rendre rugueuse la surface des fibres d'acier est cependant relativement complexe. En variante, il a ete propose de realiser les fibres sous une forme ondulee. Les fibres ondulees comportent l'avantage, d'une part de bien adherer a la matrice de beton. D'autre part, l'energie de la fissuration est compensee lors de la flexion des fibres. Il s'est cependant avere que les fibres d'acier ondulees connues se rompent avant qu'elles aient requ le maximum d'energie possible lors de la flexion des fibres. L'objet de la presente invention est done de creer une fibre pour l'armement du beton qui respecte les exigences suivantes: a) les deux faces de rupture d'une fissure dans le beton, qui vent pontees par les fibres, doivent etre maintenues de maniere satisfaisante; b) la resistance a la traction des fibres doit etre presque epuisee avant que leur adherence dans la matrice de beton soit depassee; c) les fibres doivent pouvoir recevoir l'energie de rupture la plus importante possible. Il s'est avere que cet objet peut etre resolu grace a une fibre qui presente une ondulation avec une certaine amplitude. Selon l' invention, une fibre ondulee avec une amplitude d'ondulation comprise entre 0,1 et 1 mm est proposee pour l'armement du beton. La fibre peut etre en metal, notamment en acier, alliage d'acier ou titane. Wile peut, par exemple, etre constituee d'un fil d'acier. Par exemple, un fil d'acier droit peut etre transforme en une forme ondulee pour la fabrication des fibres. Contrairement aux fibres connues dans l'etat de la technique, ['amplitude de l'ondulation des fibres de l' invention est relativement >. Selon l' invention, il est connu qu'une faible ondulation, done une petite amplitude, suffit pour ancrer suffisamment les fibres dans le beton. En me me temps, cette petite amplitude comporte cependant l'avantage que la fibre, au niveau de la fissure qu'elle ponte, ne cede pas beaucoup et que les deux faces de rupture de la fissure peuvent etre bien, done etroitement, maintenues. Selon l' invention, ['amplitude de l'ondulation peut etre comprise entre 0,1 et 1 mm, done par exemple egalement entre 0,1 et 0,5 mm, entre 0,15 et 0,3 mm ou entre 0,2 et 0,3 mm. L' amplitude de l'ondulation est mesuree sur la ligne mediane des fibres, done une ligne theorique qui suit les fibres en leur milieu. L' amplitude designe done la valeur maximale (un maximum local) de la deviation de la ligne mediane par rapport a l' exe des fibres. L' axe des fibres est une ligne theorique passant par les points qui vent sur la ligne mediane entre deux maxima successifs de la ligne mediane. L' amplitude peut varier sur la longueur des fibres, done, par exemple, etre plus marquee a un endroit et moins a un autre. La longueur d'onde peut, par exemple, etre comprise entre 1 a 10 mm, done par exemple egalement entre 1 a 5 mm ou entre 2 et 4 m Selon l' invention, il peut etre prevu que la longueur d'onde et l' amplitude de ltondulation soient harmonisees specifiquement l'une avec l'autre. Le rapport entre la longueur d'onde et l' amplitude de l'ondulation peut, par exemple, etre comprise entre 3 et 30, done par exemple egalement entre 5 et 25, entre 8 et 18 ou entre et 14. La longueur des fibres est. en principe, quelconque. Selon un mode de realisation, il est prevu que les fibres aient une longueur de 30 a 80 mm, done par exemple egalement de 40 a 70 m Comparee aux fibres connues dans l'etat de la technique pour l'armement du beton, une telle fibre est relativement >. Dans le cadre de l' invention, il est en effet connu que seules les parties des fibres assurant le portage la fissure vent soumises a des forces de traction. A leurs extremites les plus exterieures, inserees dans le beton, presque aucune transmission de force n'existe sur les fibres. Le fait de realiser des fibres relativement courses est done base sur la reflexion que les fissures dans le beton peuvent etre mieux pontees par plus de fibres plus courses que par moins de fibres plus longues. Grace au melange de la meme masse de fibres dans le beton, un meilleur portage des fissures est ainsi obtenu. Un autre avantage des fibres plus courses consiste dans le fait que le beton (par exemple, beton sous la forme de beton injecte, dans lequel vent melangees des fibres de l' invention) peut etre mieux pompe avec des fibres plus courses. L'epaisseur des fibres peut, par exemple, etre entre 0,6 et 1,2 m done par exemple entre 0,7 et 1,1 Si la fibre de l' invention est fabrique a partir d'un fil d'acier, un fil d'acier conventionnel peut etre utilise et faconne dans la forme choisie. La fibre de l' invention peut, en principe, etre melangee dans un liant quelconque. Par exemple, les fibres peuvent etre melangees dans tout liant inorganique, notamment un liant inorganique hydraulique. I1 est notamment prevu de melanger les fibres dans du beton. L' invention concerne done egalement le beton avec des fibres melangees selon la presente publication. Il s'est avere que les fibres de l' invention peuvent etre melangees de maniere plus homogene dans le beton que des fibres plus epaisses, car les fibres de l' invention, ondulees plus legerement, > moins entre elles et se repartissent done dans le beton. La proportion de fibres dans le beton peut, par exemple etre comprise entre 2 et 8 % en poids, done par exemple entre 3 et 6 % en poids, par rapport a la masse totale du beton melange avec les fibres. En plus des fibres, le beton peut evidemment contenir les composants habituels du beton, done notamment, par exemple, des granulate (agregats) ou des additifs du beton (done, d'une part des adjuvants, par exemple un fluidificateur de beton, un entralneur d' air ou un retardateur de prise, et d'autre part des additifs du beton, par exemple de la roche pulverisee ou de materiaux hydrauliques latents). Le liant du beton de l' invention peut etre notamment du ciment, par exemple du ciment Portland. Le beton selon l' invention peut done, par exemple, comprendre du ciment avec des fibres de l' invention et eventuellement d'autres matieres supplementaires comme des adjuvants ou des additifs (adjuvants de beton et additifs de beton). Enfin, l' invention concerne egalement un element en beton avec les fibres divulguees par le present document. L' element en beton peut etre constitue du beton divulgue par le present document. Par >, on emend, selon l' invention, un element > comme un bloc de beton, ainsi qu'un element > comme un element moule en beton ou une couche appliquee a l' aide de beton injecte. L' ensemble des caracteristiques des fibres mentionnees ci-dessus peuvent evidemment etre combinees entre elles de maniere quelconque. D'autres caracteristiques de l' invention vent mentionnees dans les sous-revendications ainsi que dans les autres documents de depot, notamment dans la description suivante des dessins. Un mode de realisation d'un fibre publiee dans le present document est decrit dans la suite a titre d'exemple. Les figures montrent: figure 1: une fibre ondulee en vue laterale et figure 2: le detail D selon la figure 1. La fibre 1 est constituee d'un fil d'acier ondule. Pour une longueur de 60 mm, la fibre 1 a un diametre de 1 nut Au milieu de la fibre 1, la ligne mediane theorique M representee ici en pointilles suit la forme de la fibre 1. L' axe de la fibre 1 est designe par A et son parcours est represente a l' aide d'une ligne en traits interrompus. Wile passe par les points P qui vent sur la ligne mediane M entre deux maxima X successifs de la ligne mediane M. L' amplitude Xa de l'ondulation - donc la valeur maximale locale de la ligne mediane M (a ses maxima X) par rapport a l'axe A - de la fibre 1 est de 0,25 mm pour tous les maxima. La longueur d'onde Y de la fibre 1 est d' environ 3 mm. Le dessin tres schematique de la figure 1 ne represente pas la fibre 1, decrite a titre d'exemple, a l'echelle. L'ondulation de la fibre 1 serait en realite plus faiblement marquee et la fibre 1 comporterait, sur sa longueur, >. Pour une meilleure visibilite, l'ondulation est cependant representee de maniere exageree et seulement une partie de la fibre 1 decrite a titre d'exemple a ete representee. REVENDICATIONS 1. Fibres (1) ondulees pour l'armement du beton avec une amplitude (Xa) de ltondulation comprise entre 0,1 et 1 m 2. Fibres (1) selon la revendication 1 avec une amplitude (Xa) comprise entre 0,15 et 0,35 m 3. Fibres (1) selon la revendication 1 avec une amplitude (Xa) comprise entre 0,2 et 0,3 m 4. Fibres (1) selon la revendication 1 avec une longueur d'onde (Y) comprise entre 1 et 5 m 5. Fibres (1) selon la revendication 1 avec une longueur d'onde (Y) comprise entre 2 et 4 m 6. Fibres (1) selon la revendication 1 avec un rapport compris entre la longueur d'onde (Y) et l' amplitude (Xa) entre 5 et 25. 7. Fibres (1) selon la revendication 1 avec un rapport entre la longueur d'onde (Y) et l' amplitude (Xa) compris entre 10 et 14. 8. Fibres (1) selon la revendication 1 avec une longueur comprise entre 30 et 80 9. Fibres (1) selon la revendication 1 avec une longueur comprise entre 40 et 70 10. Fibres (1) selon la revendication 1 avec une epaisseur compris entre 0,6 et 1,2 me 11. Fibres (1) selon la revindication 1 avec une epaisseur comprise entre 0,7 et 1,1 mm. 12. Fibres (1) selon la revindication 1 en acier. 13. Beton avec fibres (1) selon la revindication 1. 14. Element en beton avec fibres (1) selon la