FR2554438A1 - Perfectionnements aux coulis d'injection pour gaines de precontraite et a leurs procedes de preparation - Google Patents

Abstract

POUR AMELIORER LE REMPLISSAGE DES GAINES DE PRECONTRAINTE PAR LES COULIS D'INJECTION COMPOSES DE CIMENT, D'EAU DE GACHAGE ET EVENTUELLEMENT D'AU MOINS UN ADJUVANT, ON CONFERE A CES COULIS UN CARACTERE THIXOTROPE EN LEUR FAISANT COMPRENDRE UN PRECIPITE DE SAVON GELATINEUX DE CALCIUM ETOU DE MAGNESIUM, CE POUR QUOI ON INTRODUIT DANS CES COULIS UN SAVON ALCALIN, SOIT DIRECTEMENT, SOIT INDIRECTEMENT SOUS LA FORME D'UN TRIGLYCERIDE.

Description

Perfectionnements aux coulis d'injection pour gaines de précontrainte et à leurs procédés de préparation.

L'invention est relative aux coulis d'injection pour gaines de précontrainte et à leurs procédés de préparation.

Dans les ouvrages en béton précontraint, la précontrainte est assurée à l'aide d'armatures tendues entre leurs extrémités, ces extrémités prenant appui sur ces ouvrages par l'intermédiaire d'ancrages appropriés.

Les armatures en question sont généralement logées dans des gaines elles-memes noyées dans le béton et les volumes de ces gaines non occupés par les armatures sont généralement comblés par un coulis de ciment injecté dans ces volumes après mise en place des gaines et armatures dans l'ouvrage, aux fins notamment de protection de ces gaines et armatures contre les corrosions (rouille ou autres).

L'invention concerne ces coulis, lesquels comprennent un mélange de ciment, d'eau de gâchage et éventuellement d'un adjuvant.

Avec les coulis habituels, le front avant de la masse de coulis injectée dans chaque gaine demeure sensiblement perpendiculaire à l'axe de la gaine dans les tron çons ascendants, voire horizontaux, de cette gaine, mais ce front s'effondre dans les tronçons descendants, ce qui rend aléatoire le contrôle de sa progression à partir de la seule extrémité d'injection et crée dans la gaine des poches non remplies de coulis : ces poches sont des sources de corrosion pour les gaines et armatures concernées.

L'invention a pour but, surtout, de rendre possible un meilleur contrôle de l'injection du coulis dans les gaines et surtout d'améliorer le remplissage de ces gaines par le coulis, en particulier dans le cas où ce remplissage fait intervenir une progression descendante du coulis dans un tronçon de gaine incliné sur l'horizontale, voire vertical.

A cet effet les coulis selon l'invention sont caractérisés en ce qu'ils comprennent, lors de leur injection, un savon gélatineux de calcium et/ou de magnésium.

Les procédés de préparation de tels coulis perfec tionnés sont essentiellement caractérisés selon l'invention en ce que l'on ajoute à un coulis normal, directement ou non, un savon alcalin.

Dans des modes de réalisation particuliers, on a recours en outre, à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes
- le savon alcalin est directement ajouté au mélange constitutif du coulis normal et malaxé avec ce mélange,
- le pourcentage pondéral du savon alcalin ajouté est compris entre 0,1 et 3% du poids du ciment, de préférence de l'ordre de 0,58 de ce poids,
- le savon alcalin est obtenu en ajoutant au mélange constitutif du coulis normal et en malaxant avec ce mélange un triglycéride, lequel est ensuite saponifié dans le coulis par une portion de la potasse présente dans ce dernier,
- le pourcentage pondéral du triglycéride ajouté est compris entre 0,1 et 10% du poids du ciment.

L'invention comprend, mises à part ces dispositions principales, certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après.

Dans ce qui suit, l'on va décrire des modes de réalisation préférés de l'invention d'une manière bien entendu non limitative.

D'une façon connue en soi, on a recours à un coulis - dit "normal" dans le présent exposé - comprenant un mélange intime de ciment, d'eau de gâchage dans une propor tion pondérale généralement comprise entre 20 et 302 du poids de ciment, et d'au moins un adjuvant propre a améliorer certaines qualités de l'ensemble, adjuvant tel qu'un agent plastifiant, défloculant ou mouillant ou qu'un retardateur de prise, la proportion pondérale des adjuvants étant généralement inférieure à 5% du poids du ciment.

C'est à ce coulis "normal" en son état encore pâteux, c' est-à-dire avant prise, que l'on fait comprendre en outre un savon gélatineux thixotrope en y ajoutant un savon alcalin, conformément à l'invention.

Ce savon alcalin se combine en effet avec les sels de calcium et/ou de magnésium dissous dans le coulis considéré de façon à donner un précipité de sel d'acide gras de ces métaux, selon la formule

Ce précipité est insoluble dans l'eau et se présente sous un état gélatineux conférant au coulis un caractère thixotrope.

En d'autres termes, le coulis résultant a tendance à se figer au repos et se prête au contraire extrêmement bien à un déplacement dès qu'il est repoussé dans une gaine, sa viscosité étant alors automatiquement réduite en même temps que son taux de cisaillement.

L'état de ce coulis perfectionné rappelle celui, intermédiaire entre l'état pâteux et l'état liquide, d'une "mayonnaise" en cours de préparation il est particulière- ment fluide et mouillant lorsqu'il est déplacé sous l'influence d'une pression, mais il se stabilise en un gel dès qu'il est laissé au repos.

Le coulis perfectionné considéré est donc remarquablement bien adapté à son injection dans des gaines de précontrainte et sa mise en oeuvre présente de nombreux avantages, en particulier les suivants
- le front avant chaque masse,de ce coulis, injectée dans une telle gaine demeure sensiblement perpendiculaire à l'axe de cette gaine, quelle que soit l'inclinaison de cet axe,-et même lorsque la progression dudit front est descendante : en d'autres termes, on n'observe plus dans ce dernier cas 1 1effondrement dudit front avant comme avec les coulis connus, ni la création des poches vides de coulis qui résultait de cet effondrement,
- la progression de la masse de coulis injectée dans chaque gaine peut être facilement contrôlée à partir de son extrémité amont d'injection : en particulier le volume de coulis injecté dans chaque gaine entre cette extrémité et un point déterminé de celle-ci, qui peut être son autre ex trémité, est facile à déterminer à l'avance avec exactitude en fonction de la longueur du tronçon de gaine considéré et des sections droites respectives de la gaine et des armatures contenues dans cette gaine,
- le remplissage de la gaine par le coulis est intégral: vu la qualité de"mouillabilité" de ce coulis, chaque armature ou brin d'armature est parfaitement enrobé dans ce coulis avant la prise de celui-ci et le demeure apres cette prise,
- on observe également que l'exsudation de l'eau hors du coulis considéré est limitée, ce coulis se comportant donc dans une certaine mesure en rétenteur d'eau, comme si l'eau de gâchage était piégée, au moins-en partie, au sein de la masse du coulis à l'état de bulles ou gouttelettes microscopiques isolées les unes des autres.

Pour introduire le savon alcalin dans le coulis, on procède selon l'une ou l'autre des deux formules suivantes.

Selon la première formule, on introduit directement un tel savon dans le coulis, de préférence au cours même de la préparation de ce coulis, en malaxant ce savon avec les autres composants dudit coulis.

Le savon en question est alors avantageusement un savon de sodium de formule générale 3R - COONa tel que le savon de Marseille ou un émulgateur d'huile hydrosoluble.

Pour activer la réaction de précipitation subséquente du savon gélatineux par combinaison dudit savon de sodium avec les sels dissous de calcium et/ou de magnésium présents dans le coulis, on peut ajouter à ce savon, avant même son introduction dans le coulis, un solvant polaire, notamment alcoolique.

Selon la seconde formule, le savon est formé automatiquement au sein du coulis par réaction chimique entre l'un des composants de ce coulis et une substance-mère extérieure ajoutée à celui-ci.

Ce composant est ici la potasse engendrée au sein du coulis en cours de formation par action de l'oxyde de potassium sur l'eau et la substance-mère extérieure est un triglycéride.

Ce dernier composé, ou triester de glycérol, est le constituant principal des corps gras (huiles, beurres, graisses) d'origine animale ou végétale.

Sa saponification par la potasse conduit à la formation d'un savon de potasse, avec un résidu de glycérol (ou glycérine) selon la formule

Pour que cette dernière réaction chimique puisse être effectivement exécutée, la présence de potasse dans le coulis est nécessaire.

Les additions de triglycérides au coulis doivent donc être effectuées avant que toute la potasse formée dans celui-ci ait été consommée par la réaction de prise du coulis : en d'autres termes, ces additions doivent intervenir dès la première heure de la formation dudit coulis.

Comme triglycéride additif, on peut choisir tout corps gras désirable d'origine animale ou végétale, ou encore l'un de ceux connus sous les désignations Viscogénon (diffusé par la Société française Bourigeaud) et Antiterra U (diffusé par la Société allemande Byk-Mallinckrot).

Les additions directes ou indirectes de savon alcalin sont déterminées de façon telle que sa proportion pondérale soit comprise entre 0,1 et 3% en poids du ciment, de préférence de l'ordre de 0,5% de ce poids. Dans le cas d'une addition indirecte, le pourcentage pondéral des triglycérides ou corps gras de départ est compris entre 0,1 et 10% en poids de ciment.

Bien entendu, indépendamment de l'addition directe ou indirecte de savon alcalin faisant l'objet de la présente invention, le coulis peut être soumis à- tous autres traitements désirables non incompatibles avec cette addition.

C'est ainsi que ce coulis peut être soumis à la succession de deux malaxages, destinés à en retarder la prise, qui a été enseignée par le brevet FR 2 112 802 de la demanderesse.

En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose finalement d'un coulis d'injection dont la constitution, le comportement et les avantages (notamment l'amélioration du remplissage en coulis des gaines de précontrainte, qui rend même possible l'injection du coulis dans de telles gaines verticales à partir de leurs embouchures supérieures) résultent suffisamment de ce qui précède.

Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.

Claims (7)

REVENDICATIONS

1. Coulis d'injection pour gaine de précontrainte comprenant un mélange de ciment, d'eau de gâchage et éventuellement d'au moins un adjuvant, caractérisé en ce qu'il comprend également, précipité dans sa masse, un savon gélatineux de clacium et/ou de magnésium.

2. Mélange pour préparer un coulis d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un savon alcalin en plus des composants habituels d'un tel coulis, savoir le ciment, l'eau de gâchage et éventuellement au moins un adjuvant.

3. Mélange selon la revendication 2, caractérisé en ce que le pourcentage pondéral du savon est compris entre 0,1 et 3% du poids du ciment, étant de préférence de l'ordre de 0,5% de ce poids.

4. Pré-mélange pour préparer le mélange selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend un triglycéride ou corps gras d'origine animale ou végétale en plus des composants habituels des coulis, savoir le ciment, l'eau de gâchage et éventuellement au moins un adjuvant.

5. Pré-melange selon la revendication 4, caractérisé en ce que le pourcentage pondéral du triglycéride ou corps gras est compris entre 0,1 et 10% du poids du ciment.

6. Procédé pour préparer un coulis d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prépare un mélange selon l'une quelconque des revendications 2 et 3 en ajoutant directement un savon alcalin à un mélange comprenant les composants habituels d'un coulis.

7. Procédé pour préparer un coulis d'injection selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on prépare un mélange selon l'une quelconque des revendications 2 et 3 en formant au préalable un pré-mélange selon 1'une quelconque des revendications 4 et 5 ajoutant un triglycéride aux composants habituels d'un coulis.