EP0170563A1 - Procédé de protection de câbles de précontrainte metalliques gaines - Google Patents

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EP0170563A1
EP0170563A1 EP85401282A EP85401282A EP0170563A1 EP 0170563 A1 EP0170563 A1 EP 0170563A1 EP 85401282 A EP85401282 A EP 85401282A EP 85401282 A EP85401282 A EP 85401282A EP 0170563 A1 EP0170563 A1 EP 0170563A1
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sheath
bars
sheathed
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Alain Chabert
Jean-Pierre Gérard
Michel Ivanoff
Jacques Lussault
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Francaise Pour La Precontrainte (sfp) SA Ste
Elf Antar France
Original Assignee
Francaise Pour La Precontrainte (sfp) SA Ste
Elf France SA
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/12Mounting of reinforcing inserts; Prestressing
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/08Members specially adapted to be used in prestressed constructions

Definitions

  • the invention relates to a method for protecting live metallic cables housed in sheaths. It relates in particular to the protection of prestressing cables for structures in engineering structures, whether these cables are external or internal to said structures, but also the anchor rods or the shrouds.
  • prestressing The principle of prestressing is well known to those skilled in the art and it will simply be recalled that it consists in accommodating one or more cables in a sheath and in putting these cables under tension. Due to the tensioning of these cables, it is necessary to take certain precautions aimed at avoiding as much as possible any corrosion phenomenon. For this, it is customary to inject inside the sheath a cement grout which however has the disadvantage of constituting a rigid coating capable of cracking.
  • this fat injection method has several drawbacks.
  • the implementation of the injection is delicate because, due to the viscosity of the product, it is necessary to inject under pressure. In some cases, for long lengths of sheath for example, it is necessary to provide several injection points.
  • the protection of the cables with this grease is incomplete because it is difficult to completely fill the voids between the strands of each cable. There are risks of having areas not protected by grease, especially since it can contain air bubbles generated by the injection pump.
  • this method also has drawbacks linked to the physicochemical properties of fats, in particular problems of bleeding and physical instability (reversibility).
  • the invention relates to a protection method devoid of these drawbacks.
  • the method provides a method of protecting live metallic cables housed inside a sheath which consists of injecting inside the sheath a flexible and stable protective material.
  • the method is characterized in that the protective material comprises at least one petroleum wax.
  • said material also comprises additives such as anti-rust and extreme pressure additives.
  • said wax is injected at a temperature above the melting temperature.
  • the wax is a microcrystalline wax comprising cyclic hydrocarbons.
  • the microcrystalline petroleum wax used has the following characteristics:
  • the wax After adding the various additives, the wax can have the following properties:
  • an additive wax marketed by the company Elf France under the name INJECTELF C.P, consisting of 96% microcrystalline wax and mineral oil, the rest representing the proportions of additive.
  • the injection is carried out at an injection pressure of between 1 and 3 bars, preferably between 1.8 to 2.2 bars, and more preferably at a pressure of between 1, 8 and 2 bars.
  • the assembly to be protected therefore consists of a prestressing reinforcement made up of 10 rectilinear cables approximately 300 meters long, each of them consisting of 17 galvanized strands of 150 mm 2 in cross section. Each reinforcement is tensioned, in pairs, to a value close to 70% of the guaranteed rupture, which made it possible to apply a uniform stress of 4.2 MPa to the structure.
  • the anchors include double-groove keys allowing tension-tensioning cycles.
  • the conduits receiving the prestressing reinforcements consist of sheaths made of resin reinforced with glass fiber, having an outside diameter of 113.8 mm and a thickness of 2.28 mm.
  • Each sheath is made up of a set of elementary sheaths of approximately 12 m long linked together by watertight connections. They are installed on supports spaced approximately 4 m apart.
  • each sheath has a permanent metal cover constituting a confinement of the injection.
  • the cover is connected to the sheath by an O-ring.
  • the injection was carried out using a product brought to the site via an insulated tanker truck.
  • the method according to the invention is perfectly ecological.
  • the assembly thus formed is perfectly stable, it can be used in structures subject to large temperature variations, especially since the material used is reversible.

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  • Structural Engineering (AREA)
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Abstract

Procédé de protection de câbles métalliques sous tension logés dans des gaines qui consiste à l'injection d'un produit souple et stable à base de cire pétrolière.
Application à la réalisation des structures des ouvrages d'art.

Description

  • L'invention concerne un procédé de protection de câbles métalliques sous tension logés dans des gaines. Elle concerne en particulier la protection des câbles de précontrainte de structures des ouvrages d'art, que ces câbles soient extérieurs ou intérieurs aux dites structures, mais aussi les tirants d'ancrage ou les haubans.
  • Le principe de la précontrainte est bien connu de l'homme de l'art et on rappellera simplement qu'il consiste à loger un ou plusieurs câbles dans une gaine et à mettre ces câbles sous tension. Du fait de la mise sous tension de ces câbles, il est nécessaire de prendre certaines précautions visant à éviter au maximum tout phénomène de corrosion. Pour cela, il est d'usage d'injecter à l'intérieur de la gaine un coulis de ciment qui présente cependant l'inconvénient de constituer un enrobage rigide susceptible de se fissurer.
  • On a plus récemment proposé d'injecter un produit souple constitué par une graisse. Cette méthode a été utilisée lors de la construction d'un pont sur le Loir à la Flèche et décrite dans la revue TRAVAUX Juillet/Août 83.
  • Mais cette méthode d'injection de graisses présente plusieurs inconvénients. En particulier, la mise en oeuvre de l'injection est délicate car, du fait de la viscosité du produit, on est obligé d'injecter sous pression. Dans certains cas, pour des grandes longueurs de gaine par exemple, on est obligé de prévoir plusieurs points d'injection. De plus, la protection des câbles par cette graisse est incomplète car il est difficile de remplir complètement les vides entre les torons de chaque câble. Il y a des risques d'avoir des zones non protégées par la graisse, d'autant plus que celle-ci peut contenir des bulles d'air générées par la pompe d'injection. En outre, cette méthode présente aussi des inconvénients liés aux propriétés physicochimiques des graisses, en particulier des problèmes de ressuage et d'instabilité physique (reversibilité).
  • Au contraire, l'invention a pour objet un procédé de protection dépourvu de ces inconvénients. Pour cela elle prévoit un procédé de protection de câbles métalliques sous tension logés à l'intérieur d'une gaine qui consiste à injecter à l'intérieur de la gaine un matériau de protection souple et stable. Selon l'invention le procédé est caractérisé en ce que le matériau de protection comporte au moins une cire pétrolière.
  • De préférence, ledit matériau comporte en outre des additifs tels que des additifs antirouille et extrême-pression.
  • Selon une caractéristique préférée de l'invention, ladite cire est injectée à une température supérieure à la température de fusion.
  • De préférence, la cire est une cire microcristalline comprenant des hydrocarbures cycliques.
  • Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, la cire pétrolière microcristalline utilisée présente les caractéristiques suivantes :
    Figure imgb0001
  • Après adjonction des divers additifs, la cire peut présenter les propriétés suivantes :
    Figure imgb0002
  • Selon un mode particulier, on pourra avantageusement utiliser une cire additivée commercialisée par la Société Elf France sous le nom INJECTELF C.P, constituée par 96% de cire microcristalline et d'huile minérale, le reste représentant les proportions d'additif.
  • Selon une autre caractéristique de l'invention, l'injection est réalisée à une pression d'injection comprise entre 1 et 3 bars, de préférence entre 1,8 à 2,2 bars, et de préférence encore à une pression comprise entre 1,8 et 2 bars.
  • L'invention et ses caractéristiques et avantages seront mieux compris à la lecture suivante d'un exemple illustratif et nullement limitatif.
  • On a réalisé l'injection de câbles de précontrainte extérieure pour un ouvrage en béton.
  • L'ensemble à protéger est donc constitué par une armature de précontrainte constituée de 10 câbles rectilignes d'environ 300 mètres de long, chacun d'eux étant constitué de 17 torons galvanisés de 150 mm2 de section. Chaque armature est mise sous tension, par paire, à une valeur proche de 70 % de la rupture garantie, ce qui a permis d'appliquer à la structure une contrainte uniforme de 4,2 MPa. Les ancrages comportent des clavettes double- gorge permettant des cycles tension-détension.
  • Les conduits recevant les armatures de précontrainte sont constitués de gaines en résine armée de fibre de verre, ayant un diamètre extérieur de 113,8 mm et une épaisseur de 2,28 mm. Chaque gaine est constituée d'un ensemble de gaines élémentaires d'environ 12 m de long reliées entre elles par des raccordements étanches. Elles sont installées sur des supports espacés de 4 m environ.
  • A une extrémité, chaque gaine comporte un capot métallique permanent constituant un confinement de l'injection. Le capot est relié à la gaine par un joint torique. L'injection a été réalisée à partir d'un produit amené sur le chantier par l'intermédiaire d'un camion citerne calorifugé.
  • On a réalisé deux séries d'injection de cinq gaines chacune. Pour ces deux séries d'injection, les différents paramètres observés sont notés dans le tableau I suivant.
    Figure imgb0003
  • Pour ces deux séries d'injection, on a constaté que chaque conduit avait été parfaitement rempli et qu'aucune reprise d'injection n'avait été nécessaire.
  • En effet, c'est là encore un autre avantage du procédé que de pouvoir être réalisé par étapes ou par "vagues" d'injection. Dans l'essai suivant, on a réalisé une injection en deux phases sur des gaines expérimentales d'une vingtaine de mètres de même nature que dans les séries d'essais précédents et comportant le même câble métallique.
  • On s'est alors aperçu que la cire refroidie au contact des torons restant dans le bas de la gaine et la cire chaude s'écoulant par dessus, il est parfaitement possible de réaliser l'injection en deux temps. Dans un premier temps, a été réalisée l'injection de 150 kg de produits, pendant 4 minutes sous une pression comprise entre 1 et 2 bars. Une heure après cette première injection, une deuxième injection de 50 kg a été réalisée.
  • Après refroidissement du produit, on a pu constater un très bon remplissage de la gaine, une parfaite migration du produit entre les torons de même qu'entre les fils périphériques et le fil central constituant chaque toron. Ces essais montrent bien que le procédé selon l'invention est beaucoup plus facile à mettre en oeuvre que les procédés d'injection de graisse selon l'art antérieur. En outre, ce procédé fiable et économique est parfaitement modulable.
  • Enfin, du fait de l'utilisation d'une cire-pétrolière qui ne présente pas de phénomène de ressuage, le procédé selon l'invention est parfaitement écologique. L'ensemble ainsi constitué étant parfaitement stable, il est utilisable dans des ouvrages soumis à des grandes variations de température, d'autant plus que le matériau utilisé est reversible.

Claims (6)

1 - Procédé de protection de câbles métalliques de précontrainte sous tension logés à l'intérieur d'une gaine par injection à l'intérieur de la gaine d'un matériau de protection, caractérisé en ce que le matériau de protection comporte au moins une cire pétrolière microcristalline.
2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau de protection est injecté à une température supérieure à sa température de fusion.
3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau de protection comporte en outre au moins un additif antirouille.
4 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau de protection comporte au moins un additif extrême-pression.
5 - Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'injection est réalisée à une pression comprise entre 1 et 3 bars, de préférence entre 1,8 et 2,2 bars ou entre 1,8 et 2 bars.
6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'injection a lieu après que le câble ait été mis sous tension.
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