WO2017006277A1 - Insert de fixation invisible pour fixation d'un parement a un ouvrage - Google Patents

Insert de fixation invisible pour fixation d'un parement a un ouvrage Download PDF

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WO2017006277A1 PCT/IB2016/054081 IB2016054081W WO2017006277A1 WO 2017006277 A1 WO2017006277 A1 WO 2017006277A1 IB 2016054081 W IB2016054081 W IB 2016054081W WO 2017006277 A1 WO2017006277 A1 WO 2017006277A1
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fixing
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
    • F16B37/04—Devices for fastening nuts to surfaces, e.g. sheets, plates
    • F16B37/048—Non-releasable devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread

Definitions

  • the present invention relates to the fastening of molded facings intended to cover the apparent surfaces of structures.
  • the facings are plates that are fixed on an apparent surface of a structure, for example to give it a desired aesthetic appearance, or to achieve external insulation, or to protect the surface vis-à-vis external elements, or for a combination of these effects.
  • structure By structure is meant a structure of greater dimension, of which at least one surface must be covered with a facing. It can be for example a building, a wall, a bridge, or a ship, a vehicle.
  • the present invention relates more particularly to the fixing of opaque facings by invisible fastening devices, that is to say by fixing devices whose presence is not detectable when looking at the outer face of the facing or opposite face to the attachment face that is adjacent to the structure.
  • Such known device for invisible fixation generally comprises a rigid implant body with peripheral reliefs retention and means of connection to an axial fixation rod.
  • the rigid body comprises a central ring generally oriented in a plane perpendicular to an axial direction, and comprises a plurality of disjoint petals developing in a star, each petal developing in a direction oblique to the axial direction from a petal base to a free end defining the peripheral reliefs of retention.
  • the implant body is intended to be fixed to a facing plate by sealing its peripheral reliefs of retention by a sealing resin in an annular recess groove made beforehand in the facing plate, while the axial fixation rod is intended to protrude away from the facing according to its attachment face.
  • the peripheral reliefs of retention are in the form of a peripheral rim, so that the free ends of the petals tend to deviate from each other, and the Perimeter edge constitutes an end zone with a considerable frontal surface.
  • High performance fibered concretes have been developed, essentially based on a concrete with a very small particle size and loaded with reinforcing fibers.
  • the mechanical strength of a concrete is defined primarily by its compressive strength at the limit of elastic deformation Fire.
  • Traditional concretes have a fire compressive strength generally between 10 and 45 MPa.
  • High performance fibered concrete has a compressive strength greater than or equal to 80 MPa.
  • fasteners currently proposed which are suitable for fixing traditional concrete facings, are absolutely not suitable for the fixation of high performance fibered concrete facing, since such facings can be made in much greater thicknesses. while having satisfactory qualities of mechanical strength thanks to the particular properties of high performance fiber-reinforced concretes.
  • the present invention aims to avoid the drawbacks of known facing fixing devices, by proposing a fixing device whose height is sufficiently reduced to be compatible with the reduced thickness of the fiber-reinforced concrete facings at high performance, while guaranteeing good mechanical resistance. Simultaneously, the invention aims to maintain the invisible nature of the fastening device, despite the reduction in thickness of fiber cement capped high performance.
  • the present invention proposes to overmould an insert body in high performance fiber-reinforced concrete.
  • a crucial problem that has emerged is the difficulty of guaranteeing the invisible nature of the fixing device, in that the overmolding of an insert body by high-performance fiber concrete tends to produce, in particular by withdrawal phenomena. concrete during its setting, and by irregularities in the creep of reinforcement, an outer facing surface which is not completely flat and which suggests the presence of the insert body even if it does not flush on the surface of the facing.
  • the invention provides a fastening insert for fixing a facing to a structure, comprising a rigid insert body with peripheral reliefs retention and connecting means an axial fixation rod, in which the insert body comprises a central crown oriented generally in a plane perpendicular to an axial direction, and comprises a plurality of disjoint petals developing in a star, each petal developing in an oblique general direction relative to the axial direction from a petal base to a free end.
  • Such a fastener insert structure provides a good anchorage in the high-performance fiber concrete, thanks to the wide distribution of the contact surfaces between the insert body and the concrete, and thanks to the multiplicity of the contact surface orientations. .
  • such a fixing insert structure defines, according to the free ends of the petals, a discontinuous annular end zone of small thickness that can advantageously, in use, orient towards the outer surface of the facing.
  • the creep of the reinforcing fibers is not disturbed during overmolding of the insert body by the high-performance fiber-reinforced concrete, and the phenomena of shrinkage of the concrete are considerably reduced, so that the insert body is not detectable on the outer surface of the facing, even if the ends of the petals are relatively close to the outer surface of the facing.
  • the oblique general direction of the petals prefferably be made with the axial direction a petal angle
  • the petals comprise a distal section ending in the free end and forming with the axial direction a stub angle. distal, and the distal stretch angle is smaller than the petal angle.
  • the insert body has a maximum retention surface in the concrete, which encourages not too much reduce the distal section angle. Under these conditions, a good compromise can be found by providing that the distal section angle is less than about 45 °, preferably less than about 35 °, without being too much less than about 30 °.
  • the petals it is possible for the petals to have an angular longitudinal profile, comprising a proximal section and a distal section connecting to each other in a transverse zone of angulation tending to bring the extremities closer together. free of petals.
  • the proximal section and the distal section form between them an angulation angle of about 30 °.
  • the proximal section develops in an oblique direction making with the axial direction a proximal section angle of about 60 °.
  • the proximal section effectively participates both in the holding of the insert with respect to the axial stresses, and the holding of the insert with respect to the shear stresses applied to the fixing rod.
  • the petals have a width that increases gradually from their base to their free end. This optimizes the petal surfaces able to oppose the axial stresses applied to the insert.
  • the central ring is connected angularly to an intermediate frustoconical section whose periphery connects to the petals.
  • the angulation between the central crown and the intermediate frustoconical section gives the central zone of the insert a high rigidity. This rigidity is favorable to ensure without significant deformation a good recovery efforts between the fastening rod and the insert body.
  • the intermediate frustoconical section is in alignment with proximal sections of the petals, having the same angulation with respect to the axial direction.
  • the peripheral edge of the frustoconical section connects the successive petals in a curved line devoid of angle.
  • the petals it is possible for the petals to have a longitudinal fold of stiffening.
  • the greater rigidity of the petals can thus participate in the recovery of the forces applied to the insert between its fixing rod and the concrete siding.
  • the petals may simply be given a curved cross-section, the proximal section and the distal section of each petal having a cone-shaped shape.
  • the means for connecting to an axial fixing rod comprise a tapped hole, made in the central zone of the central ring, and under which a blind nut is welded adapted to receive by screwing a threaded section of the stem. axial fixation.
  • a female attachment insert is thus produced.
  • the means for connecting to an axial fastening rod comprise a weld joining the insert body to the head of a bolt constituting the axial fastening rod. A male fastening insert is thus produced.
  • the insert body is made of stainless steel, with a thickness of about 1.5 to 3 mm.
  • the present invention proposes a facing provided with at least one fixing insert as defined above, in which the insert body is entirely contained in the thickness of the facing, the central crown being parallel to the main faces of the facing, the free ends of the petals being spaced apart from a first main face of the facing along a withdrawal distance DR, the central crown being distant from a second main face of the facing along a coating distance DE, the distances DR withdrawal and DE coating having values close to each other.
  • the insert body thus positioned in the facing is able to withstand forces in the axial direction and in the directions perpendicular to the axial direction, and it correctly transmits the forces between the fixing rod and the concrete siding.
  • the facing is advantageous for the facing to be made of high performance fiber-reinforced concrete, with a facing thickness of approximately 15 to 40 mm, the insert body having a height H of approximately 10 mm, the withdrawal distances DR and coating DE being each greater than about 1 mm.
  • the withdrawal distance is thus sufficient for the insert body is not detectable seen from the outer face of the facing.
  • the present invention proposes a use of an attachment insert as defined above for fixing a facing to a structure, the insert body being entirely contained in the thickness of the facing, a fastening rod integral with the insert body projecting from a second main face of the facing for attachment to the structure, the free ends of the petals being spaced apart from a first main face of the facing with a shrinkage distance greater than 1 mm approx.
  • the present invention proposes a use of fixing inserts as defined above for the realization of a facing, this use comprising the following steps: (a) - adapting an axial fixing rod to each insert body fastening inserts, the axial fastening rod developing from the central ring opposite the petals,
  • step (c) it is possible to cast a high performance fiber concrete.
  • a grid made of reinforcing fibers can be interposed between the template and the insert bodies.
  • the concrete overmoulds not only the insert bodies, but also the reinforcing fiber grid.
  • the reinforcing fiber grid ensures the reinforcement of the facing, increasing its mechanical strength and allowing the realization of facing plates having an even lower thickness.
  • FIG. 1 is a perspective view from above of an insert body according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view from below of the insert body of FIG. 1, associated with a fixing rod;
  • FIG. 3 is a top view of the insert body of Figures 1 and 2;
  • FIG. 4 is a side view in diametral section of the insert body according to the embodiment of Figures 1 to 3;
  • FIG. 5 is a perspective view from below of an insert according to a second embodiment
  • FIG. 6 is a perspective view from above of the insert of FIG. 5;
  • FIG. 7 is a side view in section of a fixing insert according to the invention, in a situation of holding a facing on a structure;
  • FIG. 8 illustrates a first step of use of the inserts according to the present invention for producing a facing;
  • FIG. 9 illustrates a second step of use of the inserts according to the present invention for producing a facing
  • FIG. 10 illustrates a third step of use of the inserts according to the present invention for making a facing
  • FIG. 11 illustrates a fourth step of use of the inserts according to the present invention for producing a facing
  • FIG. 12 illustrates a fifth step of use of the inserts according to the present invention for the realization of a facing.
  • the fixing insert comprises an insert body 1 intended to cooperate with an axial fastening rod 2.
  • the axial fastening rod 2 develops in an axial direction II, and is intended to connect the fixing insert to a work, not shown in these figures.
  • the insert body 1 comprises a central ring 3 with central hole 13, for example generally flat, and oriented generally in a plane perpendicular to the axial direction I-I.
  • the insert body 1 further comprises a plurality of disjoint petals developing in a star, such as the petals 4a to 4h visible in FIGS. 1 and 2.
  • Each petal such as the petal 4c is connected to the central crown 3 according to a petal base 5c respectively, and develops to a respective free end 6c in a respective oblique direction II-II, defined by the straight line connecting the petal base 5c and the free end 6c.
  • Said oblique direction II-II made with the axial direction I-1 a petal angle A ( Figure 4), is directed outwards, and is contained in a radial plane itself containing the axial direction I-I.
  • the insert body 1 has a petaloid shape.
  • the free ends 6a-6h of the petals 4a-4h to constitute a thin-thickness front surface, and simultaneously for the insert body 1 to have a maximum surface in a plane perpendicular to the axial direction.
  • the petals 6a-6h comprise a distal section such that the section 8c illustrated in the figures, ending with the free end 6c, facing outwards, and making with the direction axial 11 a distal section angle B smaller than the petal angle A.
  • the distal section 8c could alternatively be oriented inward, that is to say, approaching the axis 11 of the insert body 1, while making with the axial direction ll a distal section angle B smaller than the petal angle A.
  • the petals such as petal 4c have an angular longitudinal profile, comprising a proximal section 7c and a distal section 8c connecting to each other in a transverse zone. 9c angulation tending to bring closer to each other the free ends 6c of the petals, as shown in the figures.
  • proximal section 7c and the distal section 8c form between them an angle C (FIG. 4) that can be chosen according to the circumstances, and whose value can advantageously be about 30 °.
  • the angular transverse zone 9c is located for example three quarters of the length of the petal 4c starting from its base 5c.
  • the proximal section 7c of the petal 4c develops in an oblique direction III making with the axial direction I-I an angle D of about 60 °.
  • the width of the petal 4c is gradually increasing from the base 5c of the petal towards its free end 6c. It may advantageously be substantially equal to the width of the interstices separating the successive petals, to promote creep of the reinforcing fibers during molding of the facing.
  • the petals are mechanically resistant and a discontinuous annular end zone is produced whose segments of material and interstices have dimensions that further promote the creep of the reinforcing fibers. to guarantee the undetectable nature of the insert body from the visible face of the facing.
  • the central ring 3 is connected angularly to an intermediate frustoconical section 10 whose periphery connects to the petals 4a-4h.
  • the intermediate frustoconical section 10 and the proximal sections of the petals such as the proximal section 7c are in alignment with each other, presenting the same angulation D with respect to the axial direction II, made in the same conical shape.
  • the peripheral edge of the frustoconical section 10 connects the successive petals such as the petals 4d and 4e along a curved line 1 January devoid of angle.
  • the petals 4a to 4h as illustrated in Figures 1 to 4 all have the same angulation D with respect to the axial direction I-I. Similarly, they all have the same length.
  • the petals 4a, 4c, 4e and 4g could have a first inclination
  • the petals 4b, 4d, 4f, 4h could have a second inclination different from the first inclination.
  • the free edges 6a-6h of the petals constitute in themselves a zone 20 of reduced surface area.
  • they can advantageously each constitute an oblique facet formed by the frontal edge of the corresponding petal.
  • the oblique orientation of the facet promotes creep of the concrete and reinforcing fibers during the manufacture of the facing.
  • the granular elements contained in the concrete do not affect the undetectable nature of the insert, even when these granular elements have a diameter greater than or equal to the distance between the outer surface of the facing and the free edges 6a-6h petals.
  • the insert body 1 further comprises connecting means to ensure its connection to the axial fastening rod 2.
  • the connecting means comprise a tapped hole 13, made in the central zone of the central crown 3, and adapted to receive by screwing a distal threaded section. 2a of the axial fixation rod 2.
  • the proximal end of the axial fastening rod also comprises a threaded portion 2b for its attachment to the integral retaining means of the structure.
  • the tapped hole is made in the form of a nut 13a engaged between the petals 4a-4h and welded on the outer face of the central ring 3.
  • the nut 13a is blind, its free end being obscured by a plate 13b welded, which limits the penetration of the fastening rod 2. Excessive penetration of the fastening rod 2 would lead, in subsequent use, to a bursting of the visible face of the facing.
  • the means of connection to an axial fastening rod may comprise a weld joining the insert body 1 to the axial fastening rod 2, itself even formed of a bolt 2c whose head 2d is welded between the petals 4a-4h on the outer face of the central ring 3, and whose 2nd rod passes through the hole of the insert body 1 and projects opposite the petals 4a-4h.
  • Such an attachment insert as defined above may advantageously be made of stainless steel.
  • the insert body 1 may advantageously be made by cutting and forming a steel plate whose thickness is from 1.5 to 3 mm. The production of the insert body is thus very economical.
  • an insert body 1 according to the invention can have the following dimensions:
  • Such an insert body 1 can be used for fixing a fiber-reinforced concrete facing high performance whose thickness is greater than or equal to 15 mm.
  • the fixing rod 2 may have a diameter of 8 to 12 mm, chosen according to the needs.
  • the choice of nut 13a and / or bolt 2c is adapted accordingly.
  • FIG. 7 which illustrates the application of a fastening insert for fixing a high-performance fiber-reinforced concrete facing, is now considered.
  • the fixing insert 100 which connects a facing 200 to a structure 300 such as a wall, is distinguished.
  • the fixing insert 100 comprises the insert body 1 and the fixing rod 2.
  • the insert body 1 is entirely contained in the thickness E of the facing 200.
  • the central crown 3 is parallel to the main faces 201 and 202 of the facing 200.
  • the annular end zone 14 is oriented towards the outer surface 201 of the facing 200, and is set back from said outer surface 201 according to a withdrawal distance DR.
  • the central crown 3 is distant from the inner face 202 of the facing 200 according to a coating distance DE.
  • the withdrawal distance DR and the embedding distance DE both have a value greater than about 1 mm.
  • the fixing insert 100 has the shape of the inserts described with reference to FIGS. 1 to 6. However, it will be conceivable to use other forms of fixing insert. , as long as their petals terminate in a distal section forming with the axial direction a distal section angle of less than about 45 °.
  • the fixing rod 2 integral with the insert body 1, protrudes from the inner surface 202 of the facing 200, and its threaded proximal end 2b allows its connection screwed to retaining means 301 integral with the structure of the structure 300 .
  • the cladding 200 is molded around the insert body 1.
  • Figures 8 to 12 illustrate the steps of this manufacture of the facing 200.
  • an axial fixing rod 2 is fitted to each insert body 1 of a plurality of fastening inserts 100, the axial fastening rod 2 developing from the central crown 3 opposite the petals 4a - 4h.
  • a fourth step illustrated in FIG. 11 immediately after the preceding step, or during the preceding step, the template 20 is fitted on the mold 40 by inserting the insert bodies 1 into the concrete 30 beforehand. the grip of the latter, then the jig 20 is held in position until the concrete 30 is set so that the free ends 6a - 6h of the petals 4a - 4h are spaced from the bottom 41 of the mold 40 at a greater distance DR retraction distance about 1 mm.
  • concrete is a high-performance fiber concrete composed of a hardened cement matrix in which organic fibers have been dispersed, originating from the mixing with water of a composition comprising, in addition to fibers :
  • the granular elements (b) have a maximum grain size DG of at most 2 mm, preferably at most 1 mm,
  • the pozzolanic reaction fine elements have an elementary particle size of at most 20 ⁇ , preferably at most 1 ⁇ ,
  • the organic fibers have an individual length I of at least 2 mm and a ratio ⁇ / ⁇ of at least 20, ⁇ being the diameter of the fibers,
  • the amount of fiber is such that its volume is not more than 8% of the volume of the concrete after setting
  • the ratio R between the average length L of the fibers and the maximum grain size DG of the granular elements is at least 5.
  • This type of concrete has excellent mechanical strength.
  • the product distributed by Lafarge under the trademark Ductal ® may be used.
  • the particular shape of the insert body makes it possible to prevent the insert from being detected from the outer surface of the facing, even in the presence of a small thickness of facing, and in particular of a withdrawal distance DR which can also be weak than about 1 mm.
  • a reinforcement for example a fiber reinforcement.
  • a grid 50 made of reinforcing fibers, which is suspended at rest under the jig 20 by the inserts.
  • the grid 50 is immersed in the concrete 30, and thus constitutes an armature after setting the concrete.

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Abstract

Insert de fixation pour fixation d'un parement à un ouvrage, comprenant un corps d'insert (1) rigide à reliefs périphériques de rétention et à moyen de liaison à une tige de fixation axiale (2), dans lequel le corps d'insert (1) comprend une couronne centrale (3) orientée généralement selon un plan perpendiculaire à une direction axiale (I-I), et comprend une pluralité de pétales (4a - 4h) disjoints se développant chacun en oblique depuis une base de pétale (5c) jusqu'à une extrémité libre (6c).

Description

INSERT DE FIXATION INVISIBLE POUR FIXATION D'UN PAREMENT
A UN OUVRAGE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
La présente invention concerne la fixation des parements en matière moulée destinés à recouvrir les surfaces apparentes d'ouvrages.
Les parements sont des plaques que l'on fixe sur une surface apparente d'un ouvrage, par exemple pour lui conférer un aspect esthétique recherché, ou pour réaliser une isolation externe, ou pour protéger la surface vis-à-vis des éléments extérieurs, ou pour une combinaison de ces effets.
On entend par ouvrage une structure de plus grande dimension dont au moins une surface doit être recouverte d'un parement. Il peut s'agir par exemple d'un bâtiment, d'un mur, d'un pont, ou encore d'un navire, d'un véhicule.
On connaît déjà diverses structures de dispositifs de fixation de parement, pouvant être classées en une famille de dispositifs de fixation visibles et une famille de dispositifs de fixation invisibles.
La présente invention concerne plus spécialement la fixation des parements opaques par des dispositifs de fixation invisibles, c'est-à-dire par des dispositifs de fixation dont la présence n'est pas décelable lorsqu'on regarde la face externe du parement ou face opposée à la face de fixation qui est adjacente à l'ouvrage.
Un tel dispositif connu de fixation invisible, tel que décrit par exemple dans le document FR 2 824 877 A1 , comprend généralement un corps d'implant rigide à reliefs périphériques de rétention et à moyen de liaison à une tige de fixation axiale. Le corps rigide comprend une couronne centrale orientée généralement selon un plan perpendiculaire à une direction axiale, et comprend une pluralité de pétales disjoints se développant en étoile, chaque pétale se développant selon une direction oblique par rapport à la direction axiale, depuis une base de pétale jusqu'à une extrémité libre définissant les reliefs périphériques de rétention. Le corps d'implant est destiné à être fixé à une plaque de parement par scellage de ses reliefs périphériques de rétention par une résine de scellement dans une gorge annulaire à chambrage réalisée préalablement dans la plaque de parement, tandis que la tige de fixation axiale est destinée à faire saillie à l'écart du parement selon sa face de fixation. Pour s'engager dans le chambrage, les reliefs périphériques de rétention sont sous forme d'un rebord périphérique, de sorte que les extrémités libres des pétales tendent à s'écarter les unes des autres, et le rebord périphérique constitue une zone d'extrémité à surface frontale non négligeable.
Dans le cas des dispositifs de fixation invisibles, la plupart des parements sont réalisés en béton. Les normes actuellement en vigueur pour ce type de fixation obligent à prévoir une épaisseur suffisante de béton, et la résistance mécanique du béton oblige à concevoir des reliefs périphériques de rétention présentant une hauteur importante. Il en résulte que les parements en béton actuellement utilisés ont une épaisseur supérieure à 50 mm environ, le plus souvent bien supérieure à cette épaisseur minimale.
Depuis quelques temps, on a développé des bétons fibrés haute performance, à base essentiellement d'un béton à très faible granulométrie et chargé de fibres de renforcement. On définit la résistance mécanique d'un béton essentiellement par sa résistance en compression à la limite de déformation élastique Feu. Les bétons traditionnels ont une résistance en compression Feu généralement comprise entre 1 0 et 45 MPa. Les bétons fibrés haute performance ont une résistance en compression supérieure ou égale à 80 MPa.
Mais les dispositifs de fixation actuellement proposés, qui sont adaptés pour la fixation des parements en béton traditionnel, ne sont absolument pas adaptés pour la fixation de parements en béton fibré haute performance, dès lors que de tels parements peuvent être réalisés selon des épaisseurs beaucoup plus faibles tout en présentant des qualités de résistance mécanique satisfaisantes grâce aux propriétés particulières des bétons fibrés haute performance.
EXPOSE DE L'I NVENTION
La présente invention vise à éviter les inconvénients des dispositifs de fixation de parement connus, en proposant un dispositif de fixation dont la hauteur est suffisamment réduite pour être compatible avec l'épaisseur réduite des parements en béton fibré à haute performance, tout en garantissant une bonne résistance mécanique. Simultanément, l'invention vise à conserver le caractère invisible du dispositif de fixation, malgré la réduction d'épaisseur des parements en béton fibré à haute performance.
Dans cette recherche d'une solution, la présente invention propose de surmouler un corps d'insert dans du béton fibré à haute performance. Mais un problème crucial qui est apparu est la difficulté de garantir le caractère invisible du dispositif de fixation, par le fait que le surmoulage d'un corps d'insert par du béton fibré à haute performance tend à produire, notamment par des phénomènes de retrait du béton lors de sa prise, et par des irrégularités de fluage des fibres de renforcement, une surface extérieure de parement qui n'est pas totalement plane et qui laisse deviner la présence du corps d'insert même si celui-ci n'affleure pas à la surface du parement.
Pour atteindre ces buts ainsi que d'autres, selon un premier aspect, l'invention propose un insert de fixation pour fixation d'un parement à un ouvrage, comprenant un corps d'insert rigide à reliefs périphériques de rétention et à moyens de liaison à une tige de fixation axiale, dans lequel le corps d'insert comprend une couronne centrale orientée généralement selon un plan perpendiculaire à une direction axiale, et comprend une pluralité de pétales disjoints se développant en étoile, chaque pétale se développant selon une direction générale oblique par rapport à la direction axiale depuis une base de pétale jusqu'à une extrémité libre.
Une telle structure d'insert de fixation réalise un bon ancrage dans le béton fibré à haute performance, grâce à la large répartition des surfaces de contact entre le corps d'insert et le béton, et grâce à la multiplicité des orientations des surfaces de contact.
Simultanément, une telle structure d'insert de fixation définit, selon les extrémités libres des pétales, une zone d'extrémité annulaire discontinue de faible épaisseur que l'on peut avantageusement, lors de l'utilisation, orienter vers la surface extérieure du parement. Dans ce cas, le fluage des fibres de renforcement n'est pas perturbé lors du surmoulage du corps d'insert par le béton fibré à haute performance, et les phénomènes de retrait du béton sont considérablement diminués, de sorte que le corps d'insert n'est pas décelable sur la surface extérieure du parement, même si les extrémités des pétales sont relativement proches de la surface extérieure du parement.
Selon un mode de réalisation préféré, on peut prévoir que la direction générale oblique des pétales fait avec la direction axiale un angle de pétale, les pétales comportent un tronçon distal se terminant par l'extrémité libre et faisant avec la direction axiale un angle de tronçon distal, et l'angle de tronçon distal est plus petit que l'angle de pétale.
Ces caractéristiques supplémentaires permettent d'accentuer ainsi l'inclinaison des tronçons d'extrémité libre des pétales, ce qui réduit encore la surface de zone d'extrémité de corps d'insert qui est à proximité de la surface extérieure du parement. Le fluage des fibres de renforcement est ainsi favorisé, et le retrait du béton n'est pas perturbé. L'effet avantageux qui en résulte est que la zone d'extrémité du corps d'insert peut être positionnée encore plus près de la surface extérieure du parement, sans pour autant être décelable, en particulier lors du retrait du béton lors de sa prise.
Il reste avantageux que le corps d'insert présente une surface de retenue maximale dans le béton, ce qui incite à ne pas trop réduire l'angle de tronçon distal. Dans ces conditions, un bon compromis peut être trouvé en prévoyant que l'angle de tronçon distal est inférieur à 45° environ, de préférence inférieur à 35° environ, sans être trop inférieur à 30° environ.
Selon une réalisation pratique, on peut prévoir que les pétales ont un profil longitudinal angulé, comprenant un tronçon proximal et un tronçon distal se raccordant l'un à l'autre selon une zone transversale d'angulation tendant à rapprocher les unes des autres les extrémités libres des pétales.
Le formage d'un tel corps d'insert est particulièrement simple et peu onéreux.
Selon un mode de réalisation de l'insert, dans la zone d'angulation, le tronçon proximal et le tronçon distal font entre eux un angle d'angulation de 30° environ.
On réalise ainsi un bon compromis entre l'effet avantageux ci-dessus et la légère augmentation de hauteur du corps d'insert qui résulte de l'angulation.
En pratique, on pourra prévoir que le tronçon proximal se développe selon une direction oblique faisant avec la direction axiale un angle de tronçon proximal de 60° environ.
Par une telle direction oblique, le tronçon proximal participe efficacement à la fois à la tenue de l'insert vis-à-vis des contraintes axiales, et à la tenue de l'insert vis-à-vis des contraintes de cisaillement appliquées sur la tige de fixation.
On peut avantageusement prévoir que les pétales ont une largeur qui va en augmentant progressivement depuis leur base vers leur extrémité libre. On optimise ainsi les surfaces de pétales aptes à s'opposer aux contraintes axiales appliquées sur l'insert.
Selon un mode de réalisation avantageux, la couronne centrale se raccorde angulairement à un tronçon tronconique intermédiaire dont la périphérie se raccorde aux pétales.
L'angulation entre la couronne centrale et le tronçon tronconique intermédiaire confère à la zone centrale de l'insert une grande rigidité. Cette rigidité est favorable pour assurer sans déformation sensible une bonne reprise des efforts entre la tige de fixation et le corps d'insert. Dans ce cas, on peut avantageusement prévoir que le tronçon tronconique intermédiaire est en alignement de tronçons proximaux des pétales, présentant une même angulation par rapport à la direction axiale.
Il n'est en effet pas souhaitable d'augmenter exagérément l'inclinaison du tronçon tronconique intermédiaire, cette inclinaison risquant d'augmenter trop sensiblement la hauteur du corps d'insert.
De préférence, le bord périphérique du tronçon tronconique relie les pétales successifs selon une ligne courbe dépourvue d'angle.
De la sorte, on évite la création d'amorces de rupture dans le béton au voisinage du bord périphérique du tronçon tronconique.
Selon l'invention, il n'est pas indispensable que tous les pétales présentent la même inclinaison par rapport à la direction axiale.
Cependant, il est préférable de conserver une symétrie autour de la direction axiale, afin que les propriétés de tenue aux efforts de l'insert ne dépendent pas de l'orientation de ces efforts autour de la direction axiale.
Par contre, il est recommandé, selon l'invention, de prévoir que les extrémités libres des pétales sont contenues dans un plan transversal d'extrémité perpendiculaire à la direction axiale.
En effet, de cette manière, lorsque le corps d'insert est en position dans un parement, avec la tige de fixation perpendiculaire aux faces principales du parement, tous les bords libres des pétales se retrouvent à une même distance de la face extérieure du parement, et aucun pétale ne risque de devenir décelable plus que les autres à cause d'une plus grande proximité vis-à-vis de la face extérieure du parement.
Selon une réalisation avantageuse, on peut prévoir que les pétales ont une pliure longitudinale de rigidification.
La plus grande rigidité des pétales peut ainsi participer à la reprise des efforts appliqués à l'insert entre sa tige de fixation et le béton du parement.
En alternative, on peut plus simplement donner aux pétales une section transversale incurvée, le tronçon proximal et le tronçon distal de chaque pétale ayant une forme en secteur de cône.
Selon un premier mode de réalisation, les moyens de liaison à une tige de fixation axiale comprennent un trou taraudé, réalisé en zone centrale de la couronne centrale, et sous lequel on soude un écrou borgne adapté pour recevoir par vissage un tronçon fileté de la tige de fixation axiale. On réalise ainsi un insert de fixation femelle. Selon un second mode de réalisation, les moyens de liaison à une tige de fixation axiale comprennent une soudure solidarisant le corps d'insert à la tête d'un boulon constituant la tige de fixation axiale. On réalise ainsi un insert de fixation mâle.
Dans tous les cas, on peut prévoir que le corps d'insert est réalisé en acier inoxydable, selon une épaisseur de 1 ,5 à 3 mm environ. On pourra toutefois, sans sortir du cadre de la présente invention, prévoir des épaisseurs différentes et des matériaux différents, pour autant qu'une rigidité suffisante soit obtenue pour rester compatible avec la rigidité du béton fibré haute performance.
Selon un autre aspect, la présente invention propose un parement muni d'au moins un insert de fixation tel que défini ci-dessus, dans lequel le corps d'insert est entièrement contenu dans l'épaisseur du parement, la couronne centrale étant parallèle aux faces principales du parement, les extrémités libres des pétales étant distantes d'une première face principale du parement selon une distance de retrait DR, la couronne centrale étant distante d'une seconde face principale du parement selon une distance d'enrobage DE, les distances de retrait DR et d'enrobage DE ayant des valeurs voisines l'une de l'autre.
Le corps d'insert ainsi positionné dans le parement est capable de supporter des efforts selon la direction axiale et selon les directions perpendiculaires à la direction axiale, et il transmet correctement les efforts entre la tige de fixation et le béton du parement.
Dans ce cas, il est avantageux que le parement soit réalisé en béton fibré haute performance, selon une épaisseur de parement de 15 à 40 mm environ, le corps d'insert ayant une hauteur H d'environ 10 mm, les distances de retrait DR et d'enrobage DE étant chacune supérieure à 1 mm environ.
La distance de retrait est ainsi suffisante pour que le corps d'insert ne soit pas décelable vu de la face extérieure du parement.
Selon un autre aspect, la présente invention propose une utilisation d'un insert de fixation tel que défini ci-dessus pour la fixation d'un parement à un ouvrage, le corps d'insert étant entièrement contenu dans l'épaisseur du parement, une tige de fixation solidaire du corps d'insert faisant saillie d'une seconde face principale du parement pour sa fixation à l'ouvrage, les extrémités libres des pétales étant distantes d'une première face principale du parement selon une distance de retrait supérieure à 1 mm environ.
Selon un autre aspect, la présente invention propose une utilisation d'inserts de fixation tels que définis ci-dessus pour la réalisation d'un parement, cette utilisation comprenant les étapes suivantes : (a) - adapter une tige de fixation axiale à chaque corps d'insert des inserts de fixation, la tige de fixation axiale se développant à partir de la couronne centrale à l'opposé des pétales,
(b) - fixer les extrémités libres des tiges de fixation axiale à un gabarit,
(c) - couler du béton dans un moule ouvert vers le haut, pour former une plaque de parement,
(d) - adapter le gabarit sur le moule en introduisant les corps d'insert dans le béton avant la prise de ce dernier, et maintenir le gabarit en position jusqu'à prise du béton de façon que les extrémités libres des pétales soient distantes du fond du moule selon une distance de retrait supérieure à 1 mm environ,
(e) - après prise du béton, démouler l'ensemble et retirer le gabarit.
Selon une première possibilité, au cours de l'étape (c), on peut couler un béton fibré à haute performance.
Selon une seconde possibilité, en alternative ou en complément de la première possibilité, au cours de l'étape (b), on peut interposer entre le gabarit et les corps d'insert une grille en fibres de renfort. Lors de la coulée du béton, le béton surmoule non seulement les corps d'insert, mais également la grille en fibres de renfort. Après la prise du béton, la grille en fibres de renfort assure l'armature du parement, augmentant sa résistance mécanique et permettant la réalisation de plaques de parement ayant une épaisseur encore plus faible.
DESCRI PTION SOMMAIRE DES DESSINS
D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description suivante de modes de réalisation particuliers, faite en relation avec les figures jointes, parmi lesquelles :
- la figure 1 est une vue en perspective de dessus d'un corps d'insert selon un mode de réalisation de la présente invention ;
- la figure 2 est une vue en perspective de dessous du corps d'insert de la figure 1 , associé à une tige de fixation ;
- la figure 3 est une vue de dessus du corps d'insert des figures 1 et 2 ;
- la figure 4 est une vue de côté en coupe diamétrale du corps d'insert selon le mode de réalisation des figures 1 à 3 ;
- la figure 5 est une vue en perspective de dessous d'un insert selon un second mode de réalisation ;
- la figure 6 est une vue en perspective de dessus de l'insert de la figure 5 ;
- la figure 7 est une vue de côté en coupe d'un insert de fixation selon l'invention, en situation de tenue d'un parement sur un ouvrage ; - la figure 8 illustre une première étape d'utilisation des inserts selon la présente invention pour la réalisation d'un parement ;
- la figure 9 illustre une seconde étape d'utilisation des inserts selon la présente invention pour la réalisation d'un parement ;
- la figure 10 illustre une troisième étape d'utilisation des inserts selon la présente invention pour la réalisation d'un parement ;
- la figure 1 1 illustre une quatrième étape d'utilisation des inserts selon la présente invention pour la réalisation d'un parement ; et
- la figure 12 illustre une cinquième étape d'utilisation des inserts selon la présente invention pour la réalisation d'un parement.
DESCRIPTION DES MODES DE REALISATION PREFERES
On considère tout d'abord le premier mode de réalisation d'insert de fixation illustré sur les figures 1 à 4.
Dans ce mode de réalisation, l'insert de fixation comprend un corps d'insert 1 destiné à coopérer avec une tige de fixation axiale 2. A l'état assemblé, la tige de fixation axiale 2 se développe selon une direction axiale I-I, et est destinée à raccorder l'insert de fixation à un ouvrage, non représenté sur ces figures.
Le corps d'insert 1 comprend une couronne centrale 3 à trou central 13, par exemple généralement plane, et orientée généralement selon un plan perpendiculaire à la direction axiale I-I.
Le corps d'insert 1 comprend en outre une pluralité de pétales disjoints se développant en étoile, tels que les pétales 4a à 4h visibles sur les figures 1 et 2. Chaque pétale tel que le pétale 4c se raccorde à la couronne centrale 3 selon une base de pétale 5c respective, et se développe jusqu'à une extrémité libre 6c respective selon une direction générale II-II respective oblique, définie par la droite reliant la base de pétale 5c et l'extrémité libre 6c. Ladite direction générale II-II oblique fait avec la direction axiale l-l un angle de pétale A (figure 4), est dirigée vers l'extérieur, et est contenue dans un plan radial contenant lui-même la direction axiale I-I.
Ainsi, on peut dire que le corps d'insert 1 présente une forme de pétaloïde.
Il est avantageux, selon l'invention, que les extrémités libres 6a - 6h des pétales 4a - 4h constituent une surface frontale à faible épaisseur, et que simultanément le corps d'insert 1 présente une surface maximale dans un plan perpendiculaire à la direction axiale, afin de garantir à la fois une bonne résistance mécanique dans une plaque de parement, et une bonne invisibilité de l'insert sur la face extérieure du parement. Pour satisfaire ces deux exigences contradictoires, il est avantageux que les pétales 6a - 6h comportent un tronçon distal tel que le tronçon 8c illustré sur les figures, se terminant par l'extrémité libre 6c, orienté vers l'extérieur, et faisant avec la direction axiale l-l un angle de tronçon distal B plus petit que l'angle de pétale A.
Toutefois, si l'on ne cherche pas simultanément à maximiser la résistance mécanique, le tronçon distal 8c pourrait en alternative être orienté vers l'intérieur, c'est-à-dire en se rapprochant de l'axe l-l du corps d'insert 1 , tout en faisant avec la direction axiale l-l un angle de tronçon distal B plus petit que l'angle de pétale A.
Dans le premier mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 4, les pétales tels que le pétale 4c ont un profil longitudinal angulé, comprenant un tronçon proximal 7c et un tronçon distal 8c se raccordant l'un à l'autre selon une zone transversale d'angulation 9c tendant à rapprocher les unes des autres les extrémités libres 6c des pétales, comme illustré sur les figures.
En pratique, le tronçon proximal 7c et le tronçon distal 8c font entre eux un angle C (figure 4) pouvant être choisi selon les circonstances, et dont la valeur peut avantageusement être de 30° environ.
La zone transversale d'angulation 9c est située par exemple aux trois quarts de la longueur du pétale 4c en partant de sa base 5c.
Le tronçon proximal 7c du pétale 4c se développe selon une direction III oblique faisant avec la direction axiale I-I un angle D de 60° environ.
La largeur Le du pétale 4c va en augmentant progressivement depuis la base 5c du pétale vers son extrémité libre 6c. Elle peut avantageusement être sensiblement égale à la largeur des interstices séparant les pétales successifs, pour favoriser le fluage des fibres de renforcement lors du moulage du parement.
En prévoyant un nombre de pétales de 5 à 12, avantageusement de 8, les pétales sont mécaniquement résistants et on réalise une zone d'extrémité annulaire discontinue dont les segments de matière et d'interstices ont des dimensions favorisant encore le fluage des fibres de renforcement pour garantir le caractère indécelable du corps d'insert depuis la face visible du parement.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et à 4, la couronne centrale 3 se raccorde angulairement à un tronçon tronconique intermédiaire 10 dont la périphérie se raccorde aux pétales 4a-4h. Dans ce cas, le tronçon tronconique intermédiaire 10 et les tronçons proximaux des pétales tels que le tronçon proximal 7c sont en alignement l'un des autres, présentant la même angulation D par rapport à la direction axiale I-I, réalisés selon une même forme conique.
Dans ce mode de réalisation, comme on le voit sur les figures 1 et 3, le bord périphérique du tronçon tronconique 10 relie les pétales successifs tels que 5 les pétales 4d et 4e selon une ligne courbe 1 1 dépourvue d'angle.
Les pétales 4a à 4h tels qu'illustrés sur les figures 1 à 4 présentent tous la même angulation D par rapport à la direction axiale I-I. De même, ils présentent tous la même longueur.
En variante, on pourrait concevoir un corps d'insert 1 dans lequel les i o inclinaisons D des pétales sont différentes les unes des autres. Par exemple, les pétales 4a, 4c, 4e et 4g pourraient avoir une première inclinaison, tandis que les pétales 4b, 4d, 4f, 4h pourraient avoir une seconde inclinaison différente de la première inclinaison.
Toutefois, dans tous les cas, on trouvera avantage à prévoir que tous les 15 bords libres 6a - 6h des pétales du corps d'insert 1 sont contenus dans un même plan transversal d'extrémité perpendiculaire à la direction axiale I-I. De la sorte, l'ensemble des bords libres 6a - 6h des pétales du corps d'insert 1 définit une zone d'extrémité annulaire 14, discontinue et de faible épaisseur.
Les bords libres 6a-6h des pétales constituent en eux-mêmes une zone 20 de surface réduite. En outre, ils peuvent avantageusement constituer chacun une facette oblique, formée par le chant frontal du pétale correspondant. L'orientation oblique de la facette favorise le fluage du béton et des fibres de renforcement lors de la fabrication du parement. En particulier, les éléments granulaires contenus dans le béton n'affectent pas le caractère indécelable de l'insert, même lorsque ces 25 éléments granulaires ont un diamètre supérieur ou égal à la distance entre la surface extérieure du parement et les bords libres 6a-6h des pétales.
Le corps d'insert 1 comprend en outre des moyens de liaison pour assurer sa liaison à la tige de fixation axiale 2.
Selon le premier mode de réalisation d'insert femelle, illustré sur les 30 figures 1 à 4, les moyens de liaison comportent un trou taraudé 13, réalisé en zone centrale de la couronne centrale 3, et adapté pour recevoir par vissage un tronçon fileté distal 2a de la tige de fixation axiale 2. L'extrémité proximale de la tige de fixation axiale comporte aussi un tronçon fileté 2b servant à sa fixation à des moyens de retenue solidaires de l'ouvrage. En pratique, le trou taraudé est réalisé 35 sous forme d'un écrou 13a engagé entre les pétales 4a-4h et soudé en face extérieure de la couronne centrale 3. De préférence, comme on le voit sur la figure 2, l'écrou 13a est borgne, son extrémité libre étant occultée par une plaque 13b soudée, qui limite la pénétration de la tige de fixation 2. Une pénétration excessive de la tige de fixation 2 conduirait, lors de l'utilisation ultérieure, à un éclatement de la face visible du parement.
Selon un second mode de réalisation d'insert mâle, illustré sur les figures 5 et 6, les moyens de liaison à une tige de fixation axiale peuvent comprendre une soudure solidarisant le corps d'insert 1 à la tige de fixation axiale 2, elle-même formée d'un boulon 2c dont la tête 2d est soudée entre les pétales 4a-4h en face extérieure de la couronne centrale 3, et dont la tige 2e traverse le trou du corps d'insert 1 et fait saillie à l'opposé des pétales 4a-4h.
Un tel insert de fixation tel que défini ci-dessus peut être avantageusement réalisé en acier inoxydable. Le corps d'insert 1 peut avantageusement être réalisé par découpage et formage d'une plaque d'acier dont l'épaisseur est de 1 ,5 à 3 mm environ. La production du corps d'insert est ainsi très économique.
À titre d'exemple, un corps d'insert 1 selon l'invention peut avoir les dimensions suivantes :
- hauteur 1-1 = 12 mm,
- diamètre hors tout D1 du corps d'insert 1 = 70 mm,
- diamètre D2 du trou central 13 = 10 mm,
- diamètre extérieur D3 de la couronne centrale 3 = 20 mm,
- diamètre extérieur D4 du tronçon tronconique 10 = 32 mm,
- diamètre D5 à la zone transversale d'angulation 9c = 60 mm.
Un tel corps d'insert 1 peut servir à la fixation d'un parement en béton fibré haute performance dont l'épaisseur est supérieure ou égale à 15 mm.
La tige de fixation 2 peut avoir un diamètre de 8 à 12 mm, choisi en fonction des besoins. On adapte le choix de l'écrou 13a et/ou du boulon 2c en conséquence.
On considère maintenant la figure 7, qui illustre l'application d'un insert de fixation pour la fixation d'un parement en béton fibré haute performance.
On distingue, sur la vue de côté en coupe illustrée par la figure 7, l'insert de fixation 100, qui relie un parement 200 à un ouvrage 300 tel qu'un mur. L'insert de fixation 100 comprend le corps d'insert 1 et la tige de fixation 2.
Le corps d'insert 1 est entièrement contenu dans l'épaisseur E du parement 200. La couronne centrale 3 est parallèle aux faces principales 201 et 202 du parement 200. La zone d'extrémité annulaire 14 est orientée vers la surface extérieure 201 du parement 200, et elle est en retrait de ladite surface extérieure 201 selon une distance de retrait DR. La couronne centrale 3 est distante de la face intérieure 202 du parement 200 selon une distance d'enrobage DE.
De préférence, la distance de retrait DR et la distance d'enrobage DE ont toutes deux une valeur supérieure à 1 mm environ.
Dans le mode d'utilisation illustré sur la figure 7, l'insert de fixation 100 a la forme des inserts décrits en relation avec les figures 1 à 6. Toutefois, on pourra concevoir d'utiliser d'autres formes d'insert de fixation, pour autant que leurs pétales se terminent par un tronçon distal faisant avec la direction axiale un angle de tronçon distal inférieur à 45° environ.
La tige de fixation 2, solidaire du corps d'insert 1 , fait saillie de la surface intérieure 202 du parement 200, et son extrémité proximale filetée 2b permet sa liaison vissée à des moyens de retenue 301 solidaires de la structure de l'ouvrage 300.
Lors de la fabrication, le parement 200 est moulé autour du corps d'insert 1 . Les figures 8 à 12 illustrent les étapes de cette fabrication du parement 200.
Au cours d'une première étape illustrée sur la figure 8, on adapte une tige de fixation axiale 2 à chaque corps d'insert 1 d'une pluralité d'inserts de fixation 100, la tige de fixation axiale 2 se développant à partir de la couronne centrale 3 à l'opposé des pétales 4a - 4h.
Au cours d'une seconde étape illustrée sur la figure 9, on fixe les extrémités libres des tiges de fixation axiale 2 à un gabarit 20, les inserts de fixation 100 étant ainsi solidarisés les uns aux autres et au gabarit 20, les extrémités libres des pétales 4a - 4h de tous les inserts de fixation 100 étant sensiblement coplanaires.
Au cours d'une troisième étape illustrée sur la figure 10, on coule du béton 30 dans un moule 40 ouvert vers le haut, pour former une plaque de parement.
Au cours d'une quatrième étape illustrée sur la figure 1 1 , immédiatement après l'étape précédente, ou pendant l'étape précédente, on adapte le gabarit 20 sur le moule 40 en introduisant les corps d'insert 1 dans le béton 30 avant la prise de ce dernier, puis on maintient le gabarit 20 en position jusqu'à prise du béton 30 de façon que les extrémités libres 6a - 6h des pétales 4a - 4h soient distantes du fond 41 du moule 40 selon une distance de retrait DR supérieure à 1 mm environ.
Au cours d'une cinquième étape illustrée sur la figure 12, après la prise du béton 30, on démoule l'ensemble et on retire le gabarit 20, réalisant ainsi le parement 200 dans lequel les tiges de fixation 2 font saillie de sa surface intérieure 202.
A titre d'exemple, on peut prévoir que le béton est un béton fibré haute performance se composant d'une matrice cimentaire durcie dans laquelle ont été dispersées des fibres organiques, provenant du mélange avec de l'eau d'une composition comprenant, outre les fibres :
(a) du ciment,
(b) des éléments granulaires,
(c) des éléments fins à réaction pouzzolanique,
(d) au moins un agent dispersant, et
dans laquelle :
(1 ) les éléments granulaires (b) ont une grosseur de grain maximale DG d'au plus 2 mm, de préférence d'au plus 1 mm,
(2) les éléments fins à réaction pouzzolanique ont une taille de particule élémentaire d'au plus 20 μιη, de préférence d'au plus 1 μητι,
(3) le pourcentage en poids de l'eau par rapport au poids cumulé du ciment (a) et des éléments fins à réaction pouzzolanique (c) est compris entre 8 et 25 %,
(4) les fibres organiques présentent une longueur individuelle I d'au moins 2 mm et un rapport Ι/Φ d'au moins 20, Φ étant le diamètre des fibres,
(5) la quantité de fibres est telle que leur volume représente au plus 8 % du volume du béton après la prise,
(6) le rapport R entre la longueur moyenne L des fibres et la grosseur de grain maximale DG des éléments granulaires est d'au moins 5.
Ce type de béton présente une excellente résistance mécanique.
On peut utiliser par exemple le produit distribué par la société Lafarge sous la marque Ductal ®.
Pour évaluer l'efficacité d'un insert de fixation selon la présente invention, on a effectué une comparaison de résistance à la traction avec une ancre à pied de petite dimension, ayant une longueur de 120 mm. Les deux dispositifs ont été soumis à une force de traction axiale, et on a mesuré la force atteinte lors de l'arrachement de l'insert de fixation ou de l'ancre à l'écart du parement.
Avec une ancre de 65 mm de long, encastrée dans un parement ayant une épaisseur de 70 mm et constitué d'un béton ayant une résistance à la compression Feu d'environ 15 MPa, la force atteinte à l'arrachement était de 10 kN. Avec un insert de fixation selon l'invention, ayant une hauteur H de 15 mm, encastré dans un parement ayant une épaisseur de 25 mm et constitué d'un béton fibré haute performance ayant une résistance à la compression Feu d'environ 90 MPa, la force atteinte à l'arrachement était de 14,8 kN.
Ainsi, selon l'invention, il est possible de tenir une meilleure force à l'arrachement malgré une réduction très sensible d'épaisseur des parements. Simultanément, la forme particulière du corps d'insert permet d'éviter que l'insert soit décelable depuis la surface extérieure du parement, même en présence d'une épaisseur faible de parement, et notamment d'une distance de retrait DR pouvant être aussi faible que 1 mm environ.
En alternative ou en complément à l'utilisation d'un béton fibré, on peut prévoir l'incorporation d'une armature, par exemple une armature en fibres. À cet effet, lors de l'étape illustrée sur la figure 9, on peut interposer entre le gabarit 20 et les corps d'insert 1 une grille 50 en fibres de renfort, qui se trouve suspendue au repos sous le gabarit 20 par les inserts de fixation 100. Lors de l'étape de la figure 1 1 , la grille 50 est immergée dans le béton 30, et constitue ainsi une armature après la prise du béton.
La présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été explicitement décrits, mais elle en inclut les diverses variantes et généralisations contenues dans le domaine des revendications ci-après.

Claims

REVENDICATIONS
1 - Insert de fixation (100) pour fixation d'un parement (200) à un ouvrage (300), comprenant un corps d'insert (1 ) rigide à reliefs périphériques de rétention et à moyens de liaison à une tige de fixation axiale (2),
5 caractérisé en ce que :
le corps d'insert (1 ) comprend une couronne centrale (3) orientée généralement selon un plan perpendiculaire à une direction axiale (I-I), et comprend une pluralité de pétales (4a - 4h) disjoints se développant en étoile, chaque pétale (4a - 4h) se développant selon une direction générale oblique (II-II) par rapport à la direction I 0 axiale (I-I), depuis une base de pétale (5c) jusqu'à une extrémité libre (6a - 6h).
2 - Insert de fixation selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la direction générale oblique (II-II) des pétales fait avec la direction axiale (I-I) un angle de pétale (A), les pétales (4a - 4h) comportent un tronçon distal (8c) se terminant par l'extrémité libre (6a - 6h) et faisant avec la direction axiale (l-l) un
15 angle de tronçon distal (B), et l'angle de tronçon distal (B) est plus petit que l'angle de pétale (A).
3 - Insert de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'angle de tronçon distal (B) est inférieur à 45° environ, de préférence inférieur à 35° environ.
0 4 - Insert de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pétales (4a - 4h) ont un profil longitudinal angulé, comprenant un tronçon proximal (7c) et un tronçon distal (8c) se raccordant l'un à l'autre selon une zone transversale d'angulation (9c) tendant à rapprocher les unes des autres les extrémités libres (6a - 6h) des pétales.
5 5 - Insert de fixation selon la revendication 4, caractérisé en ce que, dans la zone d'angulation (9c), le tronçon proximal (7c) et le tronçon distal (8c) font entre eux un angle d'angulation (C) de 30° environ.
6 - Insert de fixation selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le tronçon proximal (7c) se développe selon une direction 0 oblique (III) faisant avec la direction axiale (I-I) un angle de tronçon proximal (D) de 60° environ.
7 - Insert de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les pétales (4a - 4h) ont une largeur (Le) qui va en augmentant progressivement depuis leur base (5c) vers leur extrémité libre (6c). 5 8 - Insert de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la couronne centrale (3) se raccorde angulairement à un tronçon tronconique intermédiaire (10) dont la périphérie se raccorde aux pétales (4a - 4h).
9 - Insert de fixation selon la revendication 8, caractérisé en ce que le tronçon tronconique intermédiaire (10) est en alignement de tronçons proximaux (7c) des pétales, présentant une même angulation (D) par rapport à la direction axiale (I-I).
10 - Insert de fixation selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le bord périphérique du tronçon tronconique (10) relie les pétales successifs (4a-4h) selon une ligne (1 1 ) courbe dépourvue d'angle.
1 1 - Insert de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les extrémités libres (6a - 6h) des pétales (4a - 4h) sont contenues dans un plan transversal d'extrémité perpendiculaire à la direction axiale (I-I).
12 - Insert de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 1 1 , caractérisé en ce que les pétales (4a - 4h) ont une section transversale incurvée.
13 - Insert de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les moyens de liaison à une tige de fixation axiale comprennent un trou taraudé (13), réalisé en zone centrale de la couronne centrale (3), et adapté pour recevoir par vissage un tronçon fileté (2a) de la tige de fixation axiale (2).
14 - Insert de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les moyens de liaison à une tige de fixation axiale (2) comprennent une soudure solidarisant le corps d'insert à la tête (2d) d'un boulon (2c) constituant la tige de fixation axiale (2).
15 - Insert de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce que le corps d'insert (1 ) est réalisé en acier inoxydable, selon une épaisseur de 1 ,5 à 3 mm environ.
16 - Parement (200) muni d'au moins un insert de fixation (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le corps d'insert (1 ) est entièrement contenu dans l'épaisseur (E) du parement (200), la couronne centrale (3) étant parallèle aux faces principales (201 , 202) du parement (200), les extrémités libres (6a - 6h) des pétales (4a - 4h) étant distantes d'une première face principale (201 ) du parement (200) selon une distance de retrait (DR), la couronne centrale (3) étant distante d'une seconde face principale (202) du parement (200) selon une distance d'enrobage (DE), les distances de retrait (DR) et d'enrobage (DE) ayant des valeurs voisines l'une de l'autre. 17 - Parement (200) selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il est réalisé en béton fibré haute performance, selon une épaisseur (E) de parement de 15 à 40 mm environ, le corps d'insert (1 ) ayant une hauteur H d'environ 10 mm, les distances de retrait (DR) et d'enrobage (DE) étant chacune supérieure à 1 mm environ.
18 - Utilisation d'un insert de fixation (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 pour la fixation d'un parement (200) à un ouvrage (300), le corps d'insert (1 ) étant entièrement contenu dans l'épaisseur (E) du parement (200), une tige de fixation (2) solidaire du corps d'insert (1 ) faisant saillie d'une seconde face principale (202) du parement (200) pour sa fixation à l'ouvrage (300), les extrémités libres (6a - 6h) des pétales (4a - 4h) étant distantes d'une première face principale (201 ) du parement (200) selon une distance de retrait (DR) supérieure à 1 mm environ.
19 - Utilisation d'inserts de fixation (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 pour la réalisation d'un parement (200), comprenant les étapes de :
(a) - adapter une tige de fixation axiale (2) à chaque corps d'insert (1 ) des inserts de fixation (100), la tige de fixation axiale (2) se développant à partir de la couronne centrale (3) à l'opposé des pétales (4a - 4h),
(b) - fixer les extrémités libres des tiges de fixation axiale (2) à un gabarit (20),
(c) - couler du béton (30) dans un moule (40) ouvert vers le haut, pour former une plaque de parement,
(d) - adapter le gabarit (20) sur le moule (40) en introduisant les corps d'insert (1 ) dans le béton (30) avant la prise de ce dernier, et maintenir le gabarit (20) en position jusqu'à prise du béton (30) de façon que les extrémités libres (6a - 6h) des pétales (4a - 4h) soient distantes du fond (41 ) du moule (40) selon une distance de retrait (DR) supérieure à 1 mm environ,
(e) - après prise du béton (30), démouler l'ensemble et retirer le gabarit (20).
20 - Utilisation selon la revendication 19, caractérisée en ce que, au cours de l'étape (b), on interpose entre le gabarit (20) et les corps d'insert (1 ) une grille (50) en fibres de renfort.
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