CH656093A5 - Materiau composite compact souple. - Google Patents

Description

La présente invention concerne des matériaux composites compacts souples pouvant notamment servir pour la réalisation de gaines de garnissage intérieur pour conduites avariées, par exemple.

Les matériaux utilisés, jusqu'à présent, pour des gaines de garnissage intérieur de conduite avariée, par exemple, ne sont pas pourvues d'une armature de renfort. Ainsi, pour des conduites de diamètres importants, l'épaisseur de la gaine devient considérable pour avoir la résistance nécessaire à la fissuration et éventuelle rupture. En outre, ces matériaux composites comportent, en général, une couche ou similaire extérieure capable d'absorber un adhésif, la face extérieure de cette couche étant appliquée contre la face intérieure de la conduite jusqu'au durcissement de l'adhésif; la conduite étant alors pourvue d'une gaine protectrice. Or, l'épaisseur de la gaine augmentant nécessairement en fonction de la section de la conduite à garnir, l'épaisseur de la couche absorbante extérieure augmente également. Par conséquent, la quantité d'adhésif à fournir pour assurer l'adhésion de la gaine à la conduite croît non seulement en fonction de la surface extérieure de la gaine (donc de la section de la conduite), mais encore, de façon démesurée, en fonction de l'épaisseur de la couche absorbant l'adhésif de la gaine. Ainsi la gaine devient excessivement lourde, les pressions d'application de la gaine contre la conduite deviennent de plus en plus importantes, ce qui rend très difficile l'introduction de la gaine dans la conduite, son application contre la face intérieure de la conduite et le maintien de la pression d'application jusqu'au durcissement de l'adhésif. Enfin, le coût de l'équipement et de l'opération de garnissage devient excessif.

Le matériau conforme à l'invention est comparativement léger et facile à manipuler tout en ayant une résistance mécanique considérable.

2

La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients. Conformément à la présente invention, le matériau composite compact souple est caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ensemble comportant au moins une première partie supérieure consti-5 tuée par au moins un premier tissu non tissé et au moins une armature souple et une deuxième partie constituée par au moins un deuxième tissu non tissé disposé sur la partie inférieure dudit ensemble.

Selon un mode de réalisation, une armature souple de renfort est io noyée dans au moins une partie constituée par un tissu non tissé de façon qu'elle puisse suivre, sans frottement entre elle-même et ladite partie, toute déformation dudit ensemble.

Selon un mode de réalisation, au moins l'une des parties extrêmes dudit ensemble est réalisée sous la forme d'une feuille souple et 15 étanche en un matériau naturel ou synthétique.

Selon un mode de réalisation, ladite partie en tissu non tissé est réalisée en fibres naturelles ou synthétiques, ladite armature étant disposée sensiblement à mi-épaisseur de ladite partie.

Selon un mode de réalisation, la chaîne dudit grillage a des di-20 mensions supérieures à celles de la trame.

Ledit matériau peut être utilisé pour la réalisation d'une gaine de garnissage interne d'une conduite, ce garnissage étant effectué en ce que l'on enduit ladite gaine, qui est perméable sur au moins une partie de son épaisseur, avec une résine polymérisable de façon 25 qu'au moins la face extérieure de ladite gaine est bien enduite et que l'on enduit optionnellement la face intérieure d'une conduite, que l'on applique ladite gaine contre la conduite au moyen d'un fluide sous pression, directement ou indirectement en introduisant dans la gaine un moule gonflable, ledit moule étant constitué par une feuille so ou membrane en un matériau qui n'adhère pas à la gaine sous l'action de ladite résine, que l'on gonfle ledit moule en contrôlant la température pour appliquer la gaine fermement contre la face intérieure de la conduite et que l'on dégonfle et retire le moule après la polymérisation au moins partielle et le durcissement au moins partiel 35 de la résine.

La gaine peut être réalisée à partir d'au moins une feuille en un matériau entièrement perméable à ladite résine de façon à pouvoir prendre une forme correspondant à la section de la conduite, les extrémités de la feuille enduite avec la résine étant reliées par un joint à 40 recouvrement qui permet le glissement d'une extrémité par rapport à l'autre aussi longtemps que la résine n'est pas encore dure, de façon que la section de la gaine puisse s'agrandir sous l'action de la pression exercée directement ou indirectement sur sa face intérieure jusqu'à ce que la gaine soit fermement et parfaitement appliquée par 45 sa face extérieure contre la face intérieure de la conduite.

Un tel procédé peut être conforme à celui déposé sous la forme d'une demande de brevet, en France le 18 avril 1980, sous le N° 80 08 679 et publiée sous le N° 2.480.901.

D'autres avantages et caractéristiques ressortiront du texte 50 suivant, donné à titre d'exemple, et des figures y afférentes.

La figure 1 montre, en coupe et agrandi, un premier mode de réalisation du matériau composite.

La figure 2 montre, en coupe et agrandi, un deuxième mode de réalisation du matériau composite.

55 La figure 3 montre, en coupe, à petite échelle, une gaine réalisée avec le matériau montré dans la figure 1.

La figure 4 montre, en coupe, à petite échelle, l'installation d'une gaine réalisée avec un matériau montré dans la figure 2 dans une conduite.

60 La figure 5 montre, en coupe et agrandi, un troisième mode de réalisation du matériau composite.

La figure 6 montre, en perspective et agrandi, un mode de réalisation d'une armature.

Le matériau (10) montré dans la figure 1 comporte au moins un 65 ensemble comprenant une première couche (1) en un tissu non tissé, tel que le feutre naturel ou artificiel. De préférence, cette couche (1) est réalisée en fibres de polyester. Cette couche (1) est suivie d'au moins une armature (2) souple et résistante, par exemple en tissu de

3

656093

fibres de verre ou en un grillage en fibres de verre. Plusieurs armatures (2) peuvent être disposées l'une sur l'autre, par exemple, une armature en tissu peut être combinée avec une armature ayant la configuration d'un grillage, etc. Si le matériau ne comporte qu'un seul ensemble (1,2), une couche (3) en un tissu non tissé est fixée sur la face inférieure de la couche (2) comportant au moins une armature. L'épaisseur (ej ) de la couche (1) peut, dans ce cas, être égale à celle (e3) de la couche (3); toutefois, ceci n'est pas obligatoire: les épaisseurs (e^ et (e3) peuvent être choisies de façon à permettre la réalisation la plus avantageuse d'un matériau (10) pour l'exécution d'une gaine (Gj) par exemple. De même, l'épaisseur (e2) de la couche comportant au moins une armature est choisie en fonction du nombre des armatures utilisées et de la souplesse et de la résistance mécanique que l'on veut conférer au matériau (10) devant servir pour réaliser une gaine (Gj ). Le matériau (10) peut comporter plusieurs ensembles: une couche en tissu non tissé - couche armatures. L'exemple montré dans la figure 1 comporte deux ensembles: couches (1, 2) et couches (3, 4); toutefois la dernière couche (5) est, de préférence, en un tissu non tissé; elle est fixée sur la partie inférieure de la dernière couche comportant au moins une armature.

Les épaisseurs des couches en tissu non tissé (e/), (e3), (3S) et les épaisseurs des couches - armatures (e2), (e4) sont choisies de façon à conférer les meilleures qualités possibles pour la constitution d'une gaine (Gj ), par exemple. Ainsi peut-on admettre pour le matériau (10), montré à titre d'exemple dans la figure 1, que e! = es, que e3 > C], et que e2 = e4. Le mode d'assemblage des couches les unes sur les autres ne fait pas partie de l'invention. On peut, toutefois, par exemple, imaginer qu'un matériau compact et résistant peut être obtenu par projection des fibres de polyester sur le tissu en fibres de verre. Toutes les couches (1, 2, 3, 4, 5) sont perméables à un adhésif tel qu'une résine thermodurcissable. On obtient ainsi un matériau (10) léger, facilement maniable et résistant. Ces qualités permettent l'utilisation avantageuse de ce matériau (10) pour la réalisation de gaines (Gj) de garnissage intérieur pour conduites. Une feuille du matériau (10) est roulée pour constituer un élément tubulaire dont le diamètre extérieur (D) est légèrement inférieur au diamètre intérieur de la conduite. Les extrémités (10x, 102) de la feuille réalisée dans le matériau (10) forment un joint à recouvrement, ce qui facilite la détermination du diamètre (D) le plus avantageux pour l'introduction de la gaine (Gj ) dans la conduite (voir Fig. 3). Avant son introduction dans la conduite, la gaine est enduite avec l'adhésif qui pénètre toutes les couches du matériau (10). Les extrémités (10j, 102) de la feuille peuvent alors glisser l'une par rapport à l'autre aussi longtemps que l'adhésif reste liquide.

Lorsque la gaine (Gj ) enduite d'adhésif est introduite dans la conduite, on introduit dans la gaine également un sac ou similaire ayant au moins la longueur de la gaine. Ce sac est réalisé en une feuille de polyéthylène, polychlorure de vinyle ou similaire. Cette feuille ne peut donc pas adhérer à la gaine par l'action de l'adhésif. Le sac est gonflé; la température est, éventuellement, augmentée. La feuille en polyéthylène, polychlorure de vinyle ou similaire est alors appliquée fermement contre la face inférieure de la gaine (la couche 3 ou la couche 5) et la gaine (Gj ) est appliquée fermement contre la face intérieure de la conduite. La feuille constituant le sac gonflable étant lisse, l'adhésif ne peut pas s'écouler sur la face inférieure de la gaine (couche 3 ou couche 5) et celle-ci reste lisse et étanche après le durcissement de l'adhésif et après que le sac aura été dégonflé et retiré. Lors de l'application sous pression de la gaine contre la conduite, le diamètre (D) de la gaine (G! ) augmente sans que le matériau (10) soit soumis à des efforts. Ceci est rendu possible par le glissement des extrémités (lOj, 102) du joint à recouvrement l'une par rapport à l'autre avant le durcissement de l'adhésif.

Après durcissement de l'adhésif, le diamètre (D) correspondant alors sensiblement au diamètre intérieur de la conduite, le matériau (10) imprégné de résine polymérisée et dure permet la constitution d'une gaine (Gj ) légère, résistante et étanche et dont la face intérieure est lisse.

Le matériau (11) montré dans la figure 2 est similaire à celui montré dans la figure 1 sauf qu'il comprend comme couche inférieure une feuille souple et étanche (6) fixée à la couche (5) en tissu non tissé. Cette feuille (6) peut être en polyéthylène, polychlorure de s vinyle, etc., comme c'est déjà connu de la demande de brevet N° 82 00933 du 21 janvier 1982, N° de publication 2520021, au nom de la titulaire. Ce matériau (11) peut servir pour constituer des gaines (G2) de garnissage intérieur pour conduites (C) (voir figure 4). Au moins l'une des extrémités de la gaine (G2) est prolon-îo gée dans le fond du puits (P) d'accès à la conduite du sol (S) de façon à dépasser l'extrémité de la conduite (C). Les bords de l'extrémité de la gaine (G2) sont alors pressés l'un contre l'autre et joints par soudage, par exemple. L'étanchéité de la gaine (G2) à l'une de ses extrémités est ainsi assurée. Les couches (1, 2, 3, 4, 5) du maté-15 riau (11) constituant la gaine (Gj ) sont imprégnées d'un adhésif tel qu'une résine thermodurcissable. L'adhésif ne peut pas pénétrer dans la couche (6), ni passer à travers la couche (6). La gaine (G2) étant ainsi préparée et introduite dans la conduite (C), un fluide sous pression et, éventuellement, chauffé agit directement ou indirecte-20 ment sur la face intérieure de la gaine (G2). Celle-ci est appliquée fermement par sa face extérieure sur la face intérieure de la conduite (C) jusqu'au durcissement de l'adhésif. La partie de la gaine (G2), dont les bords sont soudés, qui dépasse l'extrémité de la conduite (C) est coupée au ras de la paroi (20) du puits (P), par exemple. 25 La gaine (G2) est en place.

La figure 5 montre, en coupe, un mode de réalisation du matériau conforme à l'invention, et la figure 6 montre, en perspective, à une plus grande échelle, un mode de réalisation d'une armature de renfort du matériau con-30 forme à l'invention.

Le matériau (M) montré dans la figure 5 a une épaisseur égale à (e) et comporte une première couche (100) pouvant être constituée par une feuille souple et étanche en un matériau naturel ou synthétique, tel que le caoutchouc, butyle, polychlorure de vinyle, polyéthy-35 lène, etc. L'épaisseur de la couche (100) est égale à (e20).

Dans le cas d'une gaine de garnissage intérieur de conduite, cette feuille (100) constitue la couche intérieure du matériau composite; sa face inférieure libre est donc, de préférence, lisse pour diminuer, autant que possible, le frottement entre le fluide s'écoulant dans le 40 conduit et le garnissage. Une deuxième couche (110) ayant une épaisseur (e10) est fixée sur la première couche (100). Cette deuxième couche (110) est constituée par un feutre naturel ou synthétique pourvu d'une armature (120) souple disposée sensiblement à mi-épaisseur (elO/2) de cette couche. Le feutre est constitué par des 45 fibres en coton, par exemple ou, de préférence, par des fibres en polyester qui sont, par exemple, floquées ou appliquées sous pression à chaud (par calandrage par exemple) sur la face supérieure de la feuille (ou couche) (100), l'armature (120) étant mise en place préalablement au flocage ou calandrage à chaud, par exemple. Le mode de 50 fabrication du matériau (M) ne faisant pas partie de l'invention n'est pas décrit. Ce feutre est destiné à absorber et retenir un adhésif lors de l'application sous pression de la gaine de garnissage contre la face intérieure de la couche; l'adhésif peut être appliqué sur la couche (110), sur la face intérieure de la conduite ou sur les deux (couche et 55 conduite). L'armature (120) est, de préférence mais non exclusivement, constituée par une grille en fibres de verre, par exemple. La grille montrée dans la figure 6 a des chaînes (122) et des trames (121) disposées perpendiculairement les unes par rapport aux autres. Les chaînes (122) peuvent avoir des dimensions supérieures à celles des 60 trames (121), par exemple. Selon un mode de réalisation de la gaine, les chaînes (122) sont disposées dans le sens de l'axe longitudinal de la gaine. Mais on peut aussi noyer l'armature (120) dans la couche (110) de façon que, lors de la fabrication du matériau (M), les trames (121) soient disposées dans le sens de l'axe longitudinal de 65 la gaine formée dans ledit matériau (M). Selon un autre mode de réalisation, les chaînes (122) et trames (121) de l'armature (120) peuvent être disposées diagonalement par rapport à l'axe longitudinal de la gaine.

656 093

Comme déjà mentionné ci-dessus, l'armature (120) confère une résistance accrue à l'ensemble du matériau (M) dont l'épaisseur (e) totale variera seulement dans des proportions comparativement faibles en fonction de l'augmentation du diamètre (ou de la section) de la conduite devant être pourvue d'une gaine de garnissage intérieur formée dans ledit matériau (M). Egalement, la quantité d'adhésif n'augmentera que d'une quantité comparativement faible, étant donné que l'épaisseur (e10) de la couche (110) ne croîtra que de peu. Le poids total de la gaine de garnissage comprenant l'adhésif reste toujours comparativement faible; par conséquent, la pression nécessaire pour appliquer la gaine contre la face intérieure de la conduite ne croît que faiblement en fonction des diamètres (ou de la section) de la conduite. Il y a donc un gain d'énergie par rapport aux procédés de garnissage connus; la consommation d'adhésif est plus faible que dans les procédés connus; et la quantité de matériau (M) est in4

férieure à celle nécessaire dans des procédés pratiqués jusqu'à présent. Egalement, l'équipement pour créer la pression d'application de la gaine contre la conduite et pour appliquer l'adhésif peut être plus léger que celui utilisé sur les chantiers existants. Il y a donc s un gain d'énergie, de la quantité des matériaux, et une réduction du coût du procédé.

De nombreuses améliorations et modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. L'armature peut, par exemple, avoir une configuration différente de celle d'une 10 grille, l'épaisseur de la couche absorbante peut être très faible et la feuille souple et étanche peut être réalisée sous la forme d'une membrane mince. Il est également dans le cadre de l'invention d'utiliser le matériau conforme à l'invention pour la réalisation de gaines ayant des sections carrées, octogonales, ovales, etc., pour être appliquées 15 contre des conduites ayant les mêmes sections.

R

1 feuille dessins

Claims (9)

656 093 REVENDICATIONS

1. Matériau composite compact souple, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un ensemble comportant au moins une première partie supérieure constituée par au moins un premier tissu non tissé et au moins une armature souple, et une deuxième partie constituée par au moins un deuxième tissu non tissé disposé sur la partie inférieure dudit ensemble.

2. Matériau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit premier tissu non tissé est le même que ledit deuxième tissu non tissé.

3. Matériau selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que les tissus non tissés sont réalisés en fibres naturelles ou synthétiques.

4. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'armature est réalisée en un matériau souple et résistant.

5. Matériau selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'armature est réalisée sous la forme d'un tissu tissé ou d'un grillage.

6. Matériau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille souple réalisée en une matière naturelle ou synthétique, fixée sur la face inférieure du deuxième tissu non tissé.

7. Matériau selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'armature souple (120) de renfort est noyée dans au moins une partie (110) constituée par un tissu non tissé de façon qu'elle puisse suivre, sans frottement entre elle-même et ladite partie (110), toute déformation dudit ensemble (100, 110, 120).

8. Matériau selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite armature (120) est disposée à mi-épaisseur de ladite partie (110).

9. Matériau selon la revendication 5, caractérisé en ce que la chaîne dudit grillage a des dimensions supérieures à celles de la trame.