Enceinte de sûreté en béton Le béton utilisé lors de la construction des chambres fortes et d'ensembles de sûreté similaires doit être capable de satisfaire à des exigences particulièrement rigoureuses. Celui-ci ne doit pas seulement contribuer de manière appropriée
<EMI ID=1.1>
être capable de subsister dans des conditions d'attaques par explosifs et par l'utilisation d'outils
de découpage frappés par de lourdes masses ou d'appareils mus par force motrice, tels que les foreuses pneumatiques, les marteaux-pilons, etc. Les principales propriétés déterminant l'aptitude de celui-ci
à résister à l'attaque de chocs de cette nature résident en les qualités d'ensemble du béton, la résistance à la traction et la résistance aux chocs de celui-ci. On peut développer les deux premières de
ces qualités sur base de la conception du béton armé normal. La résistance aux chocs est une propriété spéciale exigeant une mise au point particulière du béton utilisé dans le cas des constructions de sureté.
Lorsque le béton à armature d'acier subit
un choc brusque, l'état de compression initial est suivi d'un état de traction, puis d'un état de compres-
<EMI ID=2.1>
reprendre leur état normal, ces états de compression et de traction pouvant être considérés comme équivalent au passage d'un bref train d'ondes longitudinales.
Les vitesses de transmission et les taux d'absorption diffèrent notablement entre l'acier et le béton, la vitesse dans l'acier étant sensiblement supérieure à celle dans le béton, en sorte que la longueur d'onde
<EMI ID=3.1>
l'acier que dans le béton.
Si l'on considère donc l'onde de choc comme présentant une longueur d'onde imaginaire de 10 cm dans la matrice de ciment du béton, au moment où le train d'ondes rencontre une inclusion d'acier, une certaine proportion de l'énergie se réfléchit, le reste étant accéléré à une vitesse supérieure se caractérisant par une longueur d'onde de 15 cm. Il s'ensuit qu'en des positions éloignées de quelques 5 à 7 cm de l'endroit où le train d'ondes pénètre dans l'acier, celui-ci est déjà considérablement déphasé sur la composante correspondante passant le long de celui-ci à travers la masse de ciment, en sorte qu'il en résulte une contrainte élevée à travers la zone de séparation. Pour cette raison, il est recommandable de limiter les parcours droits et continus des éléments d'armature à des longueurs de l'ordre de 4 à 6 cm.
Bien qu'en évitant les contraintes excessives dans le béton, notamment aux liaisons du béton et de l'acier, cela réduit inévitable ment l'efficacité du renforcement à la traction que procure l'acier. L'invention a pour objet de compenser cela et de permettre de réaliser une masse
<EMI ID=4.1>
d'acier à tenir compte des effets mentionnés ci-dessus pour présenter une résistance nettement accrue aux attaques mécaniques et par explosifs.
L'invention se fonde sur le principe de l'apport d'armature fibreuse supplémentaire au mélange de béton, en sorte que les propriétés résultantes du béton soient plus proches de celles de l'armature d'acier, en évitant de cette manière l'établissement de contraintes excessives aux zones de séparation.
Ainsi, suivant l'invention une chambre forte ou une enceinte de sûreté similaire présente des parois ou murs de béton armé dans lesquelles l'armature se présente sous la forme de couches sensiblement horizontales de treillis d'acier reliées les uns aux autres par des barres de liaison sensiblement verticales, vissées à travers le treillis, le béton environnant comportant une proporticn de fibres de polypropylène. On a découvert que l'incorportion de fibres de polypropylène amène les propriétés du béton à correspondre plus étroitement à l'exigence suivant laquelle l'énergie appliquée lors :d'une attaque soit dissipée dans la masse sans développer des zones locales de concentration de contraintes suffisantes pour conduire à la rupture.
L'armature de treillis d'acier est de préférence constituée de bandes tordues de métal étiré par une filière diamantée, par exemple la matière disponible sur le marché sous la marque déposée de "Chubbmesh ". Il peut y avoir un tour complet de torsion par chaque 120 cm de longueur, un certain nombre de ces tronçons tordus pouvant être disposé côte-à-côte, le nombre étant fonction de l'épaisseur du mur.
Les barres de liaison se présentent de préférence sous la forme de barres d'assujetissement tordues, c'est-à-dire de bases de section transversale cassée dans l'ensemble, tordues pour constituer une hélice grossière. La longueur de ces barres est de préférence légèrement supérieure à la distance comprise entre les couches de treillis d'acier voisines. Par conséquent, quand on visse chaque treillis d'acier en position sur les barres de liaison, un tronçon de barre fait saillie au-dessus de la surface du treillis. On visse ensuite la série de barres suivante dans cette couche de treillis de manière à chevaucher la série précédente; cette opération étant répétée sur toute la hauteur du mur.
La production du béton armé de fibres de polypropylène est décrite dans le brevet britannique
n[deg.] 1 130 612. Les fibres de polypropylène-sont de préférence des fibres fibrillées d'approximativement
12000 deniers, présentant une longueur d'approximativement 50 mm. Ces filaments peuvent constituer appro-
<EMI ID=5.1>
mélange de béton, ceux-ci étant répandus à la main en l'espace d'environ 2 à 6 mn, après le début du mélange.
Au cours de la construction du mur suivant l'invention, il faut couler le béton par "charges" entre
le coffrage vertical, chaque charge comprenant une couche horizontale d'armature ou davantage, les barres de liaison étant d'abord montées en position, l'armature de treillis d'acier étant vissée sur les barres de liaison ou fixée par fils de fer sur celles-ci, après quoi on coule la charge de béton que l'on tasse ensuite. A cette'fin il faut damer ou vibrer le béton nouvellement chargé de manière à éviter la formation de vi,des ou de zones où l'écoulement du ciment pâteux a
pu être entravé. On effectue cette opération de préférence suivant le procédé connu consistant à employer des pics vibrants pour inciter le béton à se répandre dans toutes les parties de la construction.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'une forme de mise en oeuvre, et en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective, partiellement en coupe et partiellement découpée, montrant la structure de murs voisins et une partie du plafond d'une chambre forte;
- la figure 2 montre les détails d'une bande de treillis d'armature; et
- la figure 3 est une vue en perspective plus détaillée, montrant l'agencement de l'armature dans les murs montrés dans la figure 1.
Dans la vue de la figure 1 on a enlevé le coffrage nécessaire pour la construction des murs,
les lignes discontinues 10 indiquent toutefois la hauteur de chaque " charge " successive en lesquelles on coule le béton en position lors de la construction du mur. Les détails de la structure apparaissent le
<EMI ID=6.1>
il ressort que celle-ci est constituée d'un certain nombre de barres de liaison 11 verticales, espacées sur lesquelles on visse des bandes d'armature 12 de treillis d'acier,_entaillées. Chacune des bandes 12 est constituée d'une bande de métal étiré par une filière diamantée ayant produit une faible torsion, par exemple d'un tour de torsion complet (360[deg.]) pour chaque 120 cm de longueur. La figure 2 montre un tronçon de cette bande avant la torsion, les entailles étant désignées par les notations de référence 13. Dans le cas.d'une forme de réalisation typique d'une bande présentant une largeur de 23 cm, les entailles présentent une largeur de 5 cm et une profondeur de 3,5 cm, celles-ci étant pratiquées par intervalles de 10 cm dans chaque bord de la bande, un décalage
de demi-intervalle étant observé entre les entrailles des bords opposés.
. Les détails de l'armature ressortent mieux de la figure 3 donnant une vue plus claire de la nature des barres de liaison en montrant que celles-ci présentent une section transversale carrée dans l'ensemble, tordue pour constituer une hélice grossière. Le treillis et la forme des bandes tordues ressortent également plus clairement, les entailles des bandes voisines s'adaptant mutuellement par intervalles, comme indiqué en A.
Pour commencer la constructinn montrée dans la figure 1, on dépose d'abord une fondation ou base
14 de béton, normale. Sur la surface supérieure de celle-ci, on dispose un plancher de béton armé, désigné dans l'ensemble par la notation de référence 15, d'une structure similaire à celle des murs en ce sens que celui-ci comporte les bandes successives de treillis 22 tordu et les barres de liaison 21 horizontales. On monte ensuite le coffrage destiné aux murs, ceux-ci étant construits par étapes au fur et à mesure de l'avancement des travaux. La hauteur entre les lignes horizontales 10A et 10B représente la première charge de béton destinée aux murs. On peut voir que celle-ci comporte trois couches d'armature de treillis d'acier reliées les unes aux autres par des barres de liaison.
Après avoir coulé le béton de cette charge, on tasse celuici à fond, par exemple en utilisant des pics vibrants comme déjà décrit. Avant de couler la charge suivante, on dispose en position une autre série de barres de liaison 11 que l'on fixe par des fils métalliques à la première série, les bandes 12 de treillis tordu étant vissées sur les barres, la charge de béton suivante étant ensuite coulée et tassée. On fixe,.par fils métalliques.l'armature tant horizontale que ver- ticale, suivant les nécessités, pour maintenir cellesci en position alors que l'on coule le béton. En plus des barres de liaison verticales 11, on peut incorpo- <EMI ID=7.1>
tées), si on le désire. On répète cette étape jusqu'à ce que l'on atteint la partie supérieure des murs, désignée par la notation de référence 25. La charge la plus supérieure, désignée par la notation de référence
26, doit présenter des tirants (non représentés) ployés en L, s'avançant horizontalement, en vue de la liaison à la structure du plafond. On utilise ensuite une structure similaire (non représentée) pour constituer le plafond.
EXEMPLE
Pour construire un mur présentant une épaisseur de 45 cm, une hauteur de 244 cm et une longueur de 488 cm, on a préparé une quantité de béton de
14 000 kg à partir du mélange ci-dessous:
<EMI ID=8.1>
fibres de polypropylène présentant un denier de 12000 et une longueur d'approximativement 50 mm.
On a constaté le mélange en plusieurs charges appropriées, les fibres étant, dans la proportion indiquée, répandues à la main en l'espace de 4 mn, en com-
<EMI ID=9.1>
<EMI ID=10.1>
à l'affaissement par le procédé classique, un affaissement ne dépassant pas 2,5 cm étant constaté. De chaque charge on a prélevé des cubes d'essai en vue de l'essai ultérieur de la résistance à l'écrasement après mûrissement, comme cela est de pratique généralement acceptée. Après 28 jours, les cubes d'essai présentaient une résistance à l'écrasement de 55 à 70 MN/m2.
On a monté le coffrage destiné à établir
la position du mur jusqu'à une hauteur de 61 cm. On a monté les barres de liaison verticales, présentant une longueur de 75 cm, en des positions où l'on peut disposer de manière appropriée sur celles-ci, le "Chubbmesh " tordu. On
a commencé la disposition à,: l'une des extrémités du mur par tronçons de 185 cm de long, les deux tronçons présentant chacune une largeur de 23 cm étant disposés côteà-côte de sorte que les lignes centrales soient écartées de 18 cm, les bords externes venant jusqu'à 2,5 cm de
la surface interne du coffrage définissant les surfaces interne et externe du mur. On a allongé les parcours
des treillis en permettant aux tronçons suivants de chevaucher sur 7,5 cm ceux déjà disposés, en sorte que
la paire finale présentait une longueur de 137 cm.
On a coulé et l'on a tassé le béton préparé comme décrit ci-dessus autour de ce niveau le plus inférieur du système de treillis tordu. On a ajouté une deuxième couche de deux tronçons de 183 cm de treillis tordu, en sorte que la ligne centrale se situe à 18 cm au-dessus du niveau le plus inférieur, les bords s'entrelaçant. On a coulé et l'on a tassé ensuite le béton afférant à ce niveau. Ensuite on a étendu le treillis dans ce deuxième niveau (les lignes centrales se trouvant à 18 cm au-dessus du niveau plus plus inférieur) jusqu'à ce que le treillis et le béton destinés au deuxième niveau soient tous en position. On a disposé et déployé le troisième niveau d'une manière similaire, en sorte que le béton atteignait un niveau situé de quelque peu au-dessous du niveau du coffrage monté au début.
Les barres de liaison s'avançaient alors de quelques 15 à 20 cm à partir de la surface supérieure du béton.
On a ensuite monté le niveau de coffrage suivant, et l'on a disposé en position le premier niveau de treillis revenant à celui-ci ainsi qu'une nouvelle charge de barres de liaison présentant une longueur de
69 cm. Ce treillis était amené à pénétrer d'un certain degré dans la surface du béton déjà coulé, les barres de liaison verticales chevauchant celles déjà montées de 7,5 cm étant fixées en position par fils métalliques sur celles qui les ont précédées.
On a répété l'opération employée pour le coulage du béton de la charge la plus inférieure jus-
<EMI ID=11.1>
au-dessous du bord supérieur du coffrage. On a alors monté le coffrage destiné à contenir la troisième charge, on a mis en place le treillis et les barres de liaison et l'on a coulé le béton de la même manière que précédemment. Dans le cas de la quatrième charge portant la hauteur du mur à 244 cm on a de nouveau répété l'opération, puis, en vue du moulage par plafond solidairement avec le mur, on a utilisé des barres de liaison ployées pour porter le treillis dans le plafond.
On a planifié les travaux de manière à permettre l'interruption à la fin d'une.période de travail et la reprise au début de la suivante, en fonction des conditions sur place, le coffrage étant conçu de manière que l'interruption se produise avec une surface de béton plane tout au long des murs, les treillis et les barres de liaison faisant saillie à partir de celle-ci. Au début de la période de travail suivante, on a passé la surface exposée à la brosse métallique et on l'a dressée de coulis pour s'assurer une bonne prise du béton que l'on a coulé ensuite.
En variant le procédé décrit en grandes lignes ci-dessus, l'observation des principes de la composition de béton appropriée s'est avérée donner
un mur présentant une résistance accrue à la pénétration d'outils de découpage'mécanique et une endurance améliorée à l'attaque par explosifs.
Le nombre des tronçons de treillis
<EMI ID=12.1>
la largeur de la bande que de l'épaisseur du mur. Dans
le cas le plus courant, on utilise soit deux (comme décrit dans l'exemple), soit trois (comme montré dans
les figures 1 et 3 des dessins) de ces bandes, bien que dans certains cas il peut être nécessaire d'en utiliser davantage.
Bien entendu, diverses modifications peuvent
être apportées par les spécialistes aux dispositifs et
au procédé que l'on vient de décrire uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre et de l'esprit de l'invention.
REVENDICATIONS.
1.- Chambre forte ou enceinte de sûreté similaire présentant des murs de béton armé, caractérisée en ce que l'armature se présente sous la forme de couches successives, sensiblement horizontales de treillis d!acier reliées les unes aux autres par des barres de liaison sensiblement verticales, vissées à travers les treillis, le béton environnant renfermant une proportion de fibres de polypropylène.