Perfectionnements aux procédés de fabrication de pièces moulées en béton préoontraint.
On sait que, pour la réalisation de pièces en béton précontraint et en particulier de pièces courtes,
il est particulièrement intéressant d'utiliser des armatures en forme de bouclée.
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arrondie l'action faoile d'organes de traotion, et de plue$ après la oulée de la pièce, lesdits arrondis assurent un exoellont report de la tension des armatures sur le béton
sana qu'il soit besoin d'utiliser des moyens d'ancrage supplémentaires.
lour pouvoir incorporer des armatures en bouclos dans une pièce de béton préoontraint, il a déjà
été proposé, soit d'enrober les arrondis des boucles dans des massifs de béton et d'exercer une traotion sur oeux-oi, puis de bétonner la partie centrale de l'élément, Boit de plaoer dans les arrondie des boucles des pièces rigide@,
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sur ces blooheta par un procédé quelconque, puis de les noyer, les armatures étant en tension, dans la masse du béton de la pièce.
La présente invention a pour objet des perfectionnements aux procédés de fabrication de pièces en béton précontraint mettant en oeuvre des armatures en forme de boucle, perfectionnements ayant pour but de simplifier
la fabrication et de la rendre plus économique.
Selon un premier perfectionnement, on utilise des bloohets de béton sur lesquels la traction est exercée par des sortes de sangles en câbles relativement souples qui traversent les coffrages. Ces sangles sont revêtues d'une substance empêohant l'adhérence ou enfermées dans des tubes,
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de la pièce, et éventuellement obturer les canaux qu'elles y ont laissés par des injections de mortier.
Selon un autre perfectionnement, on utilise des blochets métalliques évidés, sur lesquels la traction est
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versent les évidements.
Après prise du béton, ces organes rigides sont
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tiliser des blochets d'une épaisseur appréciable, ce qui présente l'inconvénient d'entraîner une perte de nétal et d'alourdir les pièce@ ainsi fabriquées.
On peut y remédier en utilisant des blocheta
en forme de botte sans fonds réalisés en tôle relativement mince, à l'intérieur desquels est placée une pièce rigide dont la section remplit exactement celle de la boite et
qui sort largement des deux côtés, hors de cette boîte, pour permettre l'action des dispositifs de mise en tension. Dans oe cas, après la coulée, au lieu de remplir le creux correspondant à l'emplacement de cette pièce rigide par
une coulée de béton, on chasse ladite pièce de son logement au moyen d'une pièce de béton préparée d'avance, de section rigoureusement identique et de longueur appropriée qui vient occuper la place de ladite pièce. On obtient ainsi, outre une solution très économique du problème de la mise en tension et du report de cette tension au béton, une accélération de la cadence de fabrication du fait qu'il n'est plus nécessaire d'attendre la prise du béton de garnissage pour que la pièce soit achevée.
La présente invention a également pour objet des perfectionnements au procédé de coulée en deux temps. En effet, dans le procédé connu, ainsi qu'il a été rappelé plus haut, on coule d'abord des massifs d'enrobage des extrémités de boucles d'armatures, puis on exerce une traction sur ces massifs avant de couler la partie centrale de la pièce. On perd ainsi la facilité d'accrochage des organes de mise en tension sur les arrondis des boucles.
Dans le procédé en deux tempe, selon la présente invention, les boucles sont mises en tension au moyen de pièces rigides engagées dans leurs arrondie et, dans une première phase, on ooule la partie centrale de la pièce, partie dans laquelle la tension des armatures est conservée par adhérenoe, puis dans une seconde Phase les extrémités de
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Comme dans cette seconde phase il n'est plus possible d'agir à la traotion sur les arrondie des bouclos. des moyens doivent être prévue pour que des oontraintes de compression apparaissent néanmoins dans le béton ainsi rapporté aux extrémités.
L'un de ces moyens consiste à couler lesdites extrémités de pièces, en béton expansif qui, prenant appui sur l'arrondi des armatures, se met spontanément en précontrainte en tendant les extrémités d'armatures. Un autre moyen consiste à oouler les extrémités de la pièce immédiatement après la partie centrale, sans attendre qu'apparaissent, dans cette partie centrale, le retrait du bé-
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la perte d'adhérence progressive, phénomènes qui jouent principalement dans la zone où ces armatures pénètrent dans ladite partie centrale.
Ainsi, lorsque, au bout d'un certain temps, se produisent ce retrait et cette perte progressive d'adhérence, une partie de la tension se trouve reportée sur l'extrémité des armatures et le béton "coulé en dernier lieu se trouve progressivement mis en compression par l'intermédiaire de l'arrondi des boucles.
Enfin, l'invention a pour objet des moyens de mise en précontrainte simultanée de séries de pièces oomportant des armatures en boucles dont les moules sont placés en files! autrement dit, l'organisation de chantiers permettant la confection simultanée d'un nombre important de pièces précontraintes au moyen d'armatures bouclées.
La description qui va suivre on regard du dessin annexé,donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisur.t, bier. entendu, partie de ladite invention.
Les fig. 1 et 2 montrent en perspective deux réalisations dé bloohete en béton permettant la mine en tension des armatures par des sangles bouclées dont le plan est parallèle à celui des boucles des armatures.
La fig. 3 montre en plan une variante de oe genre de blochet installé dans un moule.
La fig. 4 cet une coupe par un plan perpendiculaire au plan des bouclée d'armatures d'une variante de blochet .
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les boucles sont perpendiculaires au plan des boucles des armatures. Cette figure correspond à la ligne de coupe IV-IV de la fig. 5.
La fig. 5 est une coupe selon la ligne V-V de la fig. 4.
Les fig. 6 et 7 montrent en perspective deux variantes de blochets de principe analogue à celui qui est montré par les fig. 4 et 5.
La fig. 8 est. une vue en coupe d'une partie de moule dans laquelle la mise en tension des armatures est assurée par un blochet métallique creux, cette figure correspond à la coupe suivant la ligne VIII-VIII de la fig.9.
La fig. 9 est une coupe selon la ligne IX-IX de la fig. 8.
La fig. 10 montre une variante de blochet creux de forme circulaire.
La fig. 11 montre, sous forme de diagramme schématique, les efforts développés dans le cas d'un blochet
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La fig. 12 est une vue en perspective d'une variante de blochet comprenant un revêtement mince et une âme anovible.
Les fig. 13 et 14 montrent schématiquement l'utilisation du blochet représenté par la fig. 12.
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Les fig. 16 et 17 sont des coupée réciproques
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La fig. 18 montre schématiquement en plan une pièce coulée en deux stades successifs, les extrémités étant obtenues après la partie centrale par une coulée
de béton expansif.
La fig. 19 est une coupe par le plan d'une boucle d'une pièce de béton coulée en deux stades successifs, la partie d'extrémité étant obtenue avec du béton ordinaire.
La fig. 20 représente en élévation schématique un bano de coulée pour la mise en tension simultanée de plu-. sieurs pièces comportant des armatures en boucles.
La fige 21 est une coupe par un plan horizontal des extrémités de deux moules voisine montrant un dispositif de mise en tension simultanée dea armatures comprises dans ces deux moules.
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tique le dispositif illustré par les fig. 21 et 22 applique à la mise en tension simultanée des armatures de plueieuré pièces sur un long banc.
Le bloohet 1 montré sur les fig. 1, 2 et 3 est engagé dans la partie arrondie des armatures 2, en principe identiques et dont les boucles sont disposées dans des plane parallèles.
La traction de mise en tension des armatures est exercée sur ce blochet au moyen de sangles 3, formées de câbles métalliques relativement souples, engagées soit dans dos canaux toriques 4 (fig.l), soit dans des rainures pro-
<EMI ID=13.1> ohet opposée à l'arrondi des boucles (fig.3).
Les sangles 3 sont raooordées par un moyen
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comme il est montré sur la fig. 3, les sangles 3 sont bouclées à l'extérieur du moule 7 autour d'une pièce cylindrique 8 sur laquelle est exercé l'effort de traction dans le sens de la flèche 9. Cet effort peut être obtenu par exemple à l'aide du vérin 10 représenté en pointillés, qui prend appui sur le coule.
Sur ces différentes figures, les boucles des sangles eont intercalées entre les boucles d'armatures
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fort de cisaillement, on le renforce avantageusement au moyen d'armatures 11 disposées perpendiculairement aux boucles, sur une surface cylindrique enveloppée tant par les boucles des armatures que par les boucles des sangles.
Si les sangles 3 ont été revêtues d'un enduit qui empêche l'adhérence, tel que du bitume, ou bien, si ces sangles sont enfermées dans des tubes, on peut, après prise et durcissement du béton de la pièce, retirer ces sangles et injecter éventuellement les canaux subsistants avec
du mortier.
Au lieu d'utiliser des sangles dont les boucles
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peut, comme il est montré sur les fig. de 4 à 7, disposer les boucles de ces sangles dans des plans perpendiculaires
à ceux des boucles d'armatures.
Comme précédemment, les sangles peuvent être placées dans des canaux toriques 12, prévue dans le bloohet,
(cas des fig. 4 et 5) ou dans des rainures profondes 13
(cas de la fig. 7).
Comme le montre la fig. 6, on peut aussi donner
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pense par suite de l'utilisation d'armatures de renforcement telles que 11. On peut d'ailleurs noter que toute armature du blochet est inutile du fait que celui-ci ee trouve étreint suivant trois directions rectangulaires
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mis.
La disposition de blochets montrée sur les fig. de 1 à 7 présente l'inconvénient de nécessiter le retrait, hors de la pièce terminée, des sangles qui ont été utilisées pour la mise en tension.
On notera de plus que les boucles que forment
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ces inconvénients en utilisant les blochets montrés sur
les fig. 8, 9 et 10. Ces blochets 14 sont formés d'une pièce métallique évidée, suffisamment épaisse et rigide pour résister aux efforts exercée par les armatures et pour reporter sur le béton, sous forme de contraintes de compression, les contraintes de tension subies par les arcatures. Ils sont pourvue d'au moine une partie arrondie sur laquelle
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faisant saillie de part et G'autre du moule. Sur cette <EMI ID=22.1>
oies formées ou dos pièces rigides do forme annulaire qu'il n'est pas nécessaire de pouvoir ouvrir. Comme le montre la fig. 9, on peut fermer la cavité intérieure
du bloohet par des plaques amovibles 17 laissant le passage à l'organe rigide 15.
Après prise et durcissement du béton de la pièce, l'organe rigide 15 et les plaques 17 sont enlevés et la oavité intérieure du blochet remplie de béton.
Le béton ainsi coulé vient occuper également
la place des plaques 17, si bien que le blochet 14 est entièrement enrobé de béton et protégé contre l'oxydation.
Il peut être intéressant, oomme montré par la fig. 10, d'utiliser des blochets en forme de cylindre, ce qui en simplifie la fabrication. On peut, toutefois, craindre avec de tels blochets des fissurations du béton de la pièce dont la fig.ll explique le mécanisme d'apparition.
Le blochet de forme circulaire représenté par le contour en pointillés 16 s'ovalise sous l'effort de traction et prend la forme du contour en trait plein 17.
Lorsque les organes de mise en tension sont libérés, ce blochet tend à reprendre sa forme circulaire,
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se compose avec l'effort T de tension des armatures pour
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et un alourdissement des pièces fabriquées. Afin de réduire cette perte, on peut procéder, comme le montre la fig. 12, en utilisant un blochet comportant une âme 18 en acier dur par exemple de hauteur supérieure à l'épaisseur de la pièce
<EMI ID=25.1> et un revêtement de tôle relativement mince 19 sur lequel viennent s'appliquer les armatures 2.
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moule de la pièce à couler*
Lorsque la tension est obtenue, on coule le béton de la pièce, puis lorsque ce béton a fait prise
on substitue à l'âme 18 une âme de béton 21 confectionnée
à l'avance et dont la longueur est juste égale à l'épaisseur de la pièce et dont la section est identique à celle de cette âme.
Pour opérer cette substitution, on chasse (comme indiqué fig. 14) par une pression exercée dans la direction 22, l'âme 18 au moyen du bloo.de béton 21. Pour faci-
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au moment de son introduction, par la tension des armatures 2, on utilise de préférence, comme le montre la fig.15,
un revêtement 19a de tôle relativement mince entourant oomplètement l'âme 18 figurée en pointillés. En outre on peut faciliter la substitution en lubrifiant le bloo 21 avec une couche mince de mortier frais, ce qui offre de plus l'avantage d'obturer tous les interstices entre le bloc
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17, après coulée de la pièce, il subsiste dans la cavité intérieure au revêtement 19a et de part et d'autre de celleci exactement la place du bloc de béton 21.
Les dispositifs qui viennent d'être décrits présentent cette caractéristique commune que la traction de mise en tension des armatures est exercée sur les arrondis des boucle. de celles-ci, par l'intermédiaire de pièces
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On peut également assurer la mise en tension
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après ce retrait= autrement dit opérer la coulée du béton en deux stades successifs.
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de la pièce couléo en premier se trouve précontrainte de façon satisfaisante par l'adhérence des armatures, il convient de prévoir des moyens de faire apparaître cette précontrainte dans les masses de béton des extrémités.
La fig. 18 montre schématiquement un premier moyen d'atteindre oe résultat.
Sur les armatures en boucle 2, mises en tension par traction* exercée sur les arrondis, on coule d'abord la partie centrale 22 de la pièce. Après relâchement des organes de Mise en tension, la tension des armatures se transmet à la partie 22 par adhérence, tandis que les extrémités 2a et 2b des armatures restent liées à l'exté-
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On notera que pour assurer un bon report de la tension des armatures à la partie 22, il est avantageux d'accroître l'adhérence des armatures 2 dans leur partie rectiligne par tous moyens connus, par exemple déformation
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Les extrémités 23a et 23b de la pièce sont alors coulées avec un mélange connu dont on sait pouvoir provoquer l'expansion par un traitement connu que l'on fera agir de préférence lorsque le mélange aura, au moins partiellement, fait prise, de manière à éviter le cisaillement du béton par les armatures. Au préalable, on aura revêtu les parties 2a et 2b par exemple avec un enduit bitumineux,
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aux armatures.
De plue, on peut prévoir dans les arrondie
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soit des fera ronde 25 Intéressent de préférence toute l'épaisseur de la pièce, qui augmentent la surface d'appui desdite arrondis sur le béton.
Il est clair que par l'expansion de celui-ci, en particulier dans la partie comprise dans les arrondie des boucles, celles-ci se trouvent mises en tension, ai bien que l'ensemble de la pièce se trouve précontraint. Par réglage de l'expansion du mélange on peut s'arranger pour que la tension des boucles 2a et 2b soit égale à celle de la partie rectiligne.
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de couler les extrémités de la pièce en béton ordinaire en se fondant sur les remarques suivantes:
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et de façon très exagérée être représentée par le tracé en pointillés 2'. Lorsque l'on relâche la tension, la
<EMI ID=38.1> lent du béton et un élargissement de la section du conduit de béton, dans lequel se trouve l'armature qui ohemine le
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ture dans le bétont autrement dit, au bout d'un certain temps, on obtient un léger décollement entre le béton
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plus importante que 1. On notera d'ailleurs que ce décollement est favorisé par les efforts alternée que peut subir la pièce.
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s'enfoncer dans la pièce. Si donc, immédiatement après avoir coulé la partie 22 on rapporte, en béton ordinaire, l'extrémité 23 qui enrobe les arrondis des armatures 2, la perte d'adhérence progressive des armatures aux axtrémités de la partie 22 provoquera l'apparition de oontraintende compression dans le béton de la partie 23, par la mise en tension des arrondis d'armatures, lesquels s'appuient sur le béton et ne peuvent donc plus suivre le cheminement de l'armature.
Comme précédemment, on peut parfaire le report des contraintes de l'acier au béton en disposant dans les arrondis des boucles une armature perpendiculaire au plan
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toute l'épaisseur de la pièce ou bien des éléments de tôle 24 perpendiculaires au plan des boucles.
Les différents procédés d'utilisation d'armatures en boucles qui viennent d'être décrits sont applicables
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mais sont particulièrement avantageux dans le cas de pièces courtes pour lesquelles la mise en oeuvre des dispositifs usuels de mise en tension et d'ancrage donne une perte
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ces. On sait en effet que l'ancrage, par boule adhérence, n'offre pas une séourité suffisante dans le cas de pièces courtes. oar ainsi qu'il a été rappelé en regard de la fig.
19, l'adhérence du béton à l'aoier diminue progressivement dans une certaine zone au voisinage des extrémités des pièces, zone dont la longueur est indépendante de celle
de la pièce. Il est donc spécialement intéressant pour
les pièces courtes d'utiliser des armatures bouclées constituant par elles-mêmes un ancrage qui, a. la différence de l'ancrage par adhérence, ne risque pas de disparaître avec le temps.
On sait aussi que, dans le cas de fabrication
en série de pièces courtes, on peut améliorer le rendement de fabrication par l'utilisation de très longues armatures rectilignes traversant les moules alignés de plusieurs pièces consécutives, un seul appareil de tension étant
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orage pratique est l'ancrage par adhérence qui, on l'a vu, est relativement précaire.
La présente invention concerne également des procèdes de mise en tension simultanée d'armatures bouclées disposées dans des moules alignés, procédé qui combine les avantages de la disposition en file des moules et de la tension simultanée des armatures avec ceux des armatures
en boucles.
A cette fin, on peut opérer comme le montre
la fig. 20.
Les moules alignés 30, 31 et 32 sont mobiles
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térieur de ces moules sont disposées des armatures bouclées dans les arrondis desquelles sont encagés soit des blochets destinas ' être noyés dans la pièce coulée, soit des pièces rirides .--mettant d'exercer une traction sur lesdits
<EMI ID=48.1> bouclée qui permettent d'exercer la traotion sur les armature@ sont, pour lee extrémités voisines de deux moulea consécutifs, solidarisées par des pièces 36 verticales ou horizontales suivant les cas, suspendues ou également mobiles sur chariots. La ou les sangles 35a
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à un support fixe 37, tandis que la ou les sangles 35b de l'autre moule d'extrémité sont en prise avec un vérin
38 prenant appui sur une butée fixe 39.
Ainsi, lorsque l'on met en pression le vérin 38, toutes les sangles et par suite toutes les armatures bouclées se trouvent mises en tension.
Afin d'assurer le centrage des armatures en
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1'extrémité de ces armatures orientées vers le support fixe
37, sont pourvues de butées 40 telles que, lorsque ces butées viennent au contact do la paroi du moule, elles entraînent la translation des chariots 30a, 31a, 32a sur le banc en direction de la butée 39.
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celles des armatures, la position des butées 40 est choisie de telle manière que lorsque la tension voulue est exercée et que, par suite, ces armatures se sont allongées d'une quantité que l'on peut déterminer à priori, lesdites armatures se trouvent centrées duns les moules.
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mettre en tension égale les armatures de toute une file de moules.
On peut également procéder comme le montrent les fig. 21 et 22.
�ntre les extrémités voisines de deux moule@
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exercée en sens inverse sur les armatures 2 de@ deux moule@ voisine. Afin d'égaliser les pressions dans les vérine, ceux-ci sont alimentés par une canalisation commune 44 et des dérivations 45. La fig. 23 montre l'application de
cette dernière disposition à un long bano comportant une file de moules alignés. Les sangles d'extrémité 35a et 35b sont solidement amarrées à des supports fixes 37, tandis
que les moulée 30, 31 et 32 sont cette foie portée sur le bano par des supporta fixes.
[pound]tant donné l'alimentation de tous les vérins
par la canalisation commune 44, toutes les armatures prennent des tensions très sensiblement égales.
Il est évident que les deux procédés qui viennent d'être décrits s'appliquent soit dans l'éventualité
de l'utilisation des blochets, soit dans celle d'une coulée en deux temps.
Il va de soi que des modifications peuvent être
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cles des armatures des organes rigides sur lesquels la traction est exercée par des moyens de mise en tension, agissant en sens opposés, puis à oouler ensuite au moine la partie médiane de cette pièce en béton.
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