<Desc/Clms Page number 1>
"Perfeotionnements aux procédés et dispositifs de traitement interne du béton frais"
On a déjà proposé d'améliorer la compacité du béton frais (c'est-à-dire le rapport eau-ciment de ce béton) en aspirant une certaine quantité de l'eau qu'il contient à l'aide de "chambres à vide", c' est-à-dire d'espaces libres ménagés entre une paroi étanche et une paroi filtrante appliquée contre le béton, et que l'on met en communication avec une source de vide servant de dis- positif d'aspiration. Le plus souvent, ces chambres à vide sont appliquées sur les faces externes du béton, mais on a aussi propo- sé de les disposer à l'intérieur de la masse de béton, réalisant ainsi un traitement interne dudit béton.
Les dispositifs de trai- tement interne, généralement de forme cylindrique, comportent un noyau pourvu en surface d'une "chambre à vide" revêtue d'une pa- roi filtrante en contact avec la masse du béton.
La liaison de cette chambre à vide avec le dispositif d'aspira- tion permet ainsi d'extraire de l'intérieur de la masse du béton
<Desc/Clms Page number 2>
une partie de son eau excédentaire .
En pratique, cependant, ces dispositifs donnent de graves mécomptes. Les pièces de béton ainsi traitées sont généralement fissurées .
La demanderesse a trouvé la cause de ces fissurations et en a déduit un procédé de traitement interne du béton qui permet de les éviter .
En effet, lorsque l'on fait agir le vide dans la chambre à vide, la pression interne totale régnant au sein du béton frais cesse d'être répartie comme dans l'état initial. Au lieu d'être répartie entre une pression intergranulaire transmise par les grains solides du squelette et une pression interstitielle régnant dans les canalicules fluides interstitiels, elle se concentre entièrement sur la pression intergranulaire, l'autre composante étant annulée sans que la pression interne totale soit modifiée.
Sous l'action d'accroissement de la pression du squelette, ledit noyau est comprimé élastiquement en un certain nombre de points de contact des grains avec le noyau et, lorsque la pres- sion atmosphérique est rétablie dans la chambre à vide, ce noyau tend à reprendre sa dimension première en se dilatant et, par conséquent, il provoque l'éclatement du béton encore fragile qui l'entoure. Pour éviter cet inconvénient, on pourrait laisser durcir sous vide le béton et ne retirer le dispositif de trai- tement qu'après ce durcissement. Toutefois, on immobiliserait ainsi pendant un temps très long les dispositifs de traitement et, de plus, en raison de la dilatation du dispositif lors du rétablissement de la pression atmosphérique dans la chambre à vide, il serait difficile d'extraire ce dispositif de traitement du béton durci .
Pour remédier à ces divers inconvénients, selon l'invention, on utilise, pour le traitement interne du béton frais, un noyau
<Desc/Clms Page number 3>
-expansible dont la surface est au moins partiellement revêtue d'une chambre à vide à paroi filtrante reliée à une source de vide, on place ce noyau revêtu à l'état d'expansion dans le cof- f rage de la pièce à réaliser, on coule le béton dans ledit coffre. ge autour dudit noyau, on fait agir le vide pendant le temps né- cessaire, puis sans cesser l'action du vide, on réduit successi- vement, au moins partiellement l'expansion du noyau et on suppri- me l'action du vide et on retire le noyau rétracté du béton.
Le seul fait d'utiliser un noyau expansible susceptible d'être rétracté ne suffit pas, comme le prouvent les fissurations provoquées par de tels noyaux lorsqu'on opère de la façon qui p eut paraître normale et qui consiste à cesser l'action du vide après une durée suffisante de traitement, sans avoir au préala- - ble réduit l'expansion du noyau.Il est essentiel que les deux opérations : réduction de l'expansion et cessation de l'action du vide, soient bien effectuées dans l'ordre indiqué .
Le noyau expansible utilisable dans ce procédé peut être quelconque. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'in- vention, ce noyau est constitué par au moins une chambre à air élastique gonflable, enfermée dans une cage expansible et con- tractable mais dont l'expansion comporte une limite maximum, ca- ge ainsi formée qu' elle réserve un espace libre ou chambre à vi- de dans sa position d'expansion et qui est revêtue d'une paroi souple filtrante de surface correspondant au moins à la surface périphérique maximum de la cage, l'espace libre ou chambre à vide, compris entre la chambre à air et la paroi filtrante, étant relié de manière étahche à une source de vide .
Ainsi, lorsque la chambre à air est gonflée, la cage et cette chambre à air forment un volume rigide de forme définie, destiné à ménager une cavité de forme correspondante dans le béton, tandis que le dégonflage de la chambre à air permet la contraction de ce volume et, en général, en même temps, la per-
<Desc/Clms Page number 4>
te de rigidité de celui-ci, ce qui permet facilement d'extraire ledit volume du béton.
La cage à expansion limitée peut être constituée par des élé- ments rigides que réunissent des ligatures ou des articulations.
De préférence, cette cage est constituée par des hélices de fil métallique de même pas, entrelacées entre elles pour former une nappe fermée ou un manchon .
Une telle réalisation que l'on peut assimiler à un tricot de fil métallique peut être réalisée sous des formes très diverses .
En particulier, la section transversale d'une cage ainsi réa- lisée peut être évolutive. Dans la forme la plus simple de réalisa- tion, on utilise une chambre à air unique et la section transver- sale de la cage est alors circulaire. On peut également comparti- m enter intérieurement la cage par des tendeurs inextensibles et utiliser plusieurs chambres à air dans ladite cage pour obtenir des seotions transversales non circulaires, par exemple des sec- tions voisines du rectangle ou du carré. Il est possible également d'utiliser des cages comportant des parties rigides de formes définies qui, sous la pression interne de la chambre à air, pren- nent en expansion une forme prédéterminée.
Les noyaux expansibles peuvent être entièrement incorporés dans la masse du béton auquel cas l'étanchéité de la chambre à vide ne pose pas de problème, étant assurée par le mortier au con- tact des tubes reliant la chambre à vide à la source de vide. Géné- ralement, afin de faciliter l'extraction des noyaux, une fois ré- tractés, une de leurs extrémités n'est pas incorporée dans la mas- se du béton. Dans ce cas, la partie de la chambre à vide qui n'est pas noyée dans le béton est revêtue par une paroi étanche dont l'extrémité plonge dans le béton sur une certaine profondeur, créant ainsi une bande non traitante dont le contact avec le mor- tier assure la fermeture étanche de la chambre à vide.
Cette même disposition peut être utilisée avec une paroi étanche de plus gran-
<Desc/Clms Page number 5>
de surface lorsqu'on veut utiliser un noyau d'une longueur plus grande que celle qui peut être incorporée dans la masse du béton.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de la- dite invention .
La figure 1 représente, en coupe longitudinale, un dispositif de traitement interne du béton destiné à ménager dans le béton trai- té une cavité de forme déterminée .
La figure 2 montre en perspective un détail de la cage de tels dispositifs .
La figure 3 montre une variante de réalisation de dispositif de traitement interne permettant l'obtention de cavités cylindri- ques de longueur indéterminée .
La figure 4 montre, en coupe transversale, une variante de réalisation de la cage des dispositifs montrés sur les figures 1 et 3.
La figure 5 montre, en coupe longitudinale, une pièce en bé- ton traité par un dispositif tel que montré sur la figure 1. l'afin, la figure 6 est une variante de coupe transversale de dispositif de traitement .
Le dispositif de traitement montré sur la figure 1 est consti- tué par une chambre à air 1 en forme générale de bouteille fer- mée à son extrémité par un obturateur 2 que traverse une valve de gonflage 3.
La chambre 1 est entourée par une cage 4 expansible et contrac- table mais dont l'expansion comporte une limite maximum, avantageu- sement constituée comme le montre la figure 2 par des hélices en fil métallique 5 entrelacées. Cette sorte de tricot de fil métal- lique est connue en soi . On sait qu'on l'obtient en enlaçant les unes aux autres, des spires de fil métallique de même pas, chaque spire étant accrochée dans la spire correspondante de l'hélice voisine .
<Desc/Clms Page number 6>
En procédant comme pour le tricot usuel à des "augmentations" et à des "diminutions" du nombre des hélices, on peut donner à cette cage un profil longitudinal évolutif, ce qui permet des réalisations telles que celle qui sera exposée en regard de la figure 5 .
La cage métallique ainsi réalisée est entourée d'une paroi filtrante 6 qui est avantageusement constituée par un sac de tis- su. La forme et la dimension de ce sac sont telles qu'il envelop- pe complètement, sans être tendu sensiblement, la cage 4 lorsque celle-ci est amenée dans sa position d'expansion par la chambre à air 1 gonflée.
La paroi filtrante 6 peut être rendue solidaire de la cage 4 au moyen d'un certain nombre de bracelets en caoutchouc mince 7, dont le diamètre au repos est plus petit que celui de la cage.
En variante, une cordelette,dont le but apparaîtra plus loin , schématiquement représentée en 9, peut être attachée en 10 à l'ex- trémité du sac de tissu 6 pour sortir du béton, intérieurement au sac de tissu et extérieurement à la cage 4, à l'autre extré- mité du dispositif .
Ce dispositif est coiffé par une boîte métallique 11 raccor- dée par un manchon de caoutchouc 13 à la surface de la paroi fil- trante 6. La valve 3 traverse cette boîte, laquelle est pourvue en outre d'un raccord 12 destiné à être relié à une source de vide .
Le dispositif qui vient d'être décrit s'utilise de la façon suivante :
A l'aide de la valve 3, la chambre à air 1 est gonflée jus- qu'à provoquer une expansion suffisante de la cage 4 et la rigidi- té de l'ensemble du dispositif. Celui-ci est alors placé dans un coffrage destiné à recevoir du béton. On coule alors ce béton 19 jusqu'au-dessus du niveau de la partie inférieure du manchon 13.
On fait alors agir le vide par le raccord 12 dans la boîte 11 et,
<Desc/Clms Page number 7>
par voie de conséquence, dans l'intervalle compris entre la paroi filtrante 6 et la chambre à air 1. Par l'action du vide, le man- chon 13 se trouve appliqué de manière étanche contre la boîte 11 et contre la paroi 6 et, de plus, le béton frais qui dépasse le niveau inférieur du manchon étanche 13 en s'appliquant contre ce- lui-ci forme un joint étanche pour la chambre à vide . Le vide se trouve ainsi appliqué au béton à travers la paroi 6; de l'eau est ainsi aspirée à travers cette paroi et elle est évacuée par le raccord 12.
La mise sous vide est poursuivie jusqu'à l'expulsion de'la plus grande partie de l'eau excédentaire du béton qui, du fait du départ de cette eau, prend une consistance dure (phénomène de pseudo-solidification sous l'effet d'actions capillaires).
Sans cesser de faire agir le vide par le raccord 12, on dé- gonfle la chambre à air 1 par la valve 3. Cette chambre à air s'af- faisse et ne maintient plus rigidement la cage 4 qui se contracte par son élasticité propre . Cette contraction est aidée éventuel- lement par les bracelets 7 qui, en diminuant de diamètre, décol- lent la paroi filtrante 6 du béton. On peut alors rétablir la pres- sion atmosphérique dans la chambre à vide et extraire l'ensemble du dispositif hors du béton .
Lorsque celui-ci ne comporte pas les bracelets de caoutchouc 7, la paroi filtrante 6 reste adhérente au béton. En tirant alors sur la cordelette 9, on peut "dépouiller" ou "éplucher" la paroi fil- trante 6 du béton auquel elle est adhérente .
Dans la forme de réalisation montrée par la figure 1, la cavité qui subsiste dans le béton a une forme générale cylindrique et une entrée rétrécie. Cependant , cette cavité peut tre de forme quel- conque. Ainsi comme le montre la figure 5, qui représente en coupe longitudinale un pieu creux 14 destiné à être enfoncé par battage, on peut donner à la cage 4, qui permet d'obtenir la cavité interne de ce pieu, une forme effilée 15a à l'extrémité correspond.ant à la tête du pieu (afin de ne pas affaiblir cette tête), une forme cylindrique 15b dans la région centrale du pieu et à nouveau une
<Desc/Clms Page number 8>
forme effilée 15c s'adaptant à la forme extérieure de la pointe du pieu, et permettant cependant la sortie du dispositif rétrac- té par l'ouverture de la pointe 17 de ce pieu,
ouverture dans laquelle sera ultérieurement placé le sabot de battage .
Bien entendu, le dispositif peut être placé dans le béton dans n'importe quelle position compatible avec la forme de la pièce à couler .
La variante du dispositif montré sur la figure 3 est destinée à permettre la réalisation d'une cavité cylindrique 18 aussi lon- gue qu'on le désire dans une pièce ou un ouvrage de béton 19. Le dispositif comporte également une chambre à air 1 munie d'un ob- turateur 2 et d'une valve 3. Toutefois, dans ce cas, la cage à expansion limitée est de réalisation quelque peu plus complexe.
Cette cage comprend une partie cylindrique 20 formée, comme précé- demment, d'hélices métalliques entrelacées .
Comme le montre la figure 4, cette partie cylindrique peut aussi être constituée par des tubes rectilignes 21 ligaturés en- tre eux ou maintenus par des ceintures 22 de manière à constituer sous l'effet d'expansion provoqué par la chambre à air 1 une cage cylindrique . Cette partie de la cage est enveloppée par la paroi filtrante 6 et, à ses deux extrémités, elle est raccordée à des manchons 23 et 24 respectivement. Le manchon 23 peut être inexpan- sible et même assez rigide, tandis que le manchon 24 est expansi- ble et élastique, pouvant être constitué par du caoutchouc .
Ce manchon inférieur 24 est prolongé par une cuvette hémisphérique 25, en caoutchouc entoilé par exemple, qui limite l'expansion de la partie inférieure de la chambre 1 et constitue l'extrémité in- férieure de la cage . A la partie supérieure de cette cage, le manchon 23 est raccordé par un réseau de fils métalliques 26 à une collerette 27, éventuellement métallique, qui entoure et maintient l'extrémité de la chambre 1 et l'obturateur 2 .
Ce dispositif est complété par une jupe de caoutchouc 28 fixée
<Desc/Clms Page number 9>
à sa partie supérieure sur le manchon 23, jupe qui est suscepti- ble d'être retroussée le long du manchon. La jupe comporte un ori- fice 28a qui permet la mise en communication de l'espace compris entre la paroi filtrante 6 et la chambre à air 1 avec un raccord 29 de liaison à une source de vide, grâce à un collier de serrage étanche 30.
Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant :
L'extrémité inférieure du dispositif dégonflé est engagé dans la partie supérieure d'un conduit cylindrique 18 ménagé dans une pièce de béton coulée jusqu'au niveau N ; chambre à air 1 est ensuite gonflée, ce qui assure la rigidité du disposi- tif et, en même temps, l'application étroite du manchon 24 contre la paroi du conduit 18.
Le béton 19 est alors coulé au-dessus du niveau N en même temps qu'au fur et à mesure la jupe 28 est relevée. Lorsqu'on désire traiter la couche de béton ainsi coulée au-dessus du niveau N, on fait agir le vide dans la chambre à vide par le raccord 29.
Grâce au raccord d'étanchéité constitué par le contact du béton avec le pli inférieur de la jupe 28 sur une certaine largeur on évite les entrées d'air dans la chambre à vide sans qu'il soit nécessaire que tout le dispositif soit immergé dans le béton.
On peut ainsi traiter une couche de béton d'épaisseur quelcon- que et éventuellement même traiter des couches successives en re- levant progressivement la jupe 28. Après chaque opération de trai- tement, la chambre à air 1 est partiellement dégonflée avant que le vide soit coupé dans le raccord 29.
Lorsqu'une certaine hauteur de béton a ainsi été réalisée on dégonfle le dispositif et on opère à nouveau comme il a déjà été indiqué. Dans toutes ces opérations l'étanchéité de la chambre à vide vers le bas est assurée par l'application étroite du manchon 24 contre la paroi de la cavité cylindrique .
Ainsi qu'il a été expliqué, la jupe 28 permet de limiter à
<Desc/Clms Page number 10>
volonté la hauteur du béton traité . On peut remplacer cette jupe ainsi que d'ailleurs la paroi de tissu 6 par un manchon de papier enveloppant la partie cylindrique du dispositif .
En effet, grâce à l'humectation du papier par le béton, ce papier est transformé en paroi filtrante sur la hauteur corres- pondant au béton coulé, par conséquent, lorsque l'on fait agir le vide dans la chambre à vide, l'eau est aspirée dans la partie de cette chambre correspondant au papier mouillé, alors que le pa- pier sec qui reste étanche à l'air remplace pratiquement la jupe 28.
La section transversale des dispositifs qui viennent d'être décrits est circulaire. On peut donner cependant à ces dispositifs une forme quelconque, en utilisant comme moyen de gonflage, plu- sieurs chambres à air au lieu d'une seule et, éventuellement, en disposant à l'intérieur de la cage des tendeurs souples inexten- sibles, par exemple, des câbles métalliques ou des bandes de tissu qui en limitent l'expansion dans certaines directions .
A titre d'exemple, on a représenté sur la figure 6 un dispo- sitif permettant d'obtenir des sections de cavités sensiblement carrées. Dans la cage 4 sont disposées, outre la chambre à air principale 1, des chambres à air auxiliaires 31, reliées entre elles par des bandes souples 32 et qui, en section, sont disposées au sommet d'un carré. -En gonflant simultanément toutes ces chambres à air, la cage 4 prend en section sensiblement la forme d'un carré.
Les chambres à air auxiliaires 31 peuvent être remplacées par des tubes métalliques qui ainsi font partie de la cage et assurent à celle-ci, lorsque la chambre à air 1 est gonflée, la forme dési- rée .
Il va de soi que des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation qui vient d'être décrit, notamment par sub- stitution de moyens techniques équivalents sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention.
<Desc / Clms Page number 1>
"Improvements to internal treatment processes and devices for fresh concrete"
It has already been proposed to improve the compactness of fresh concrete (that is to say the water-cement ratio of this concrete) by sucking up a certain quantity of the water it contains using "chambers to vacuum ", that is to say free spaces formed between a sealed wall and a filtering wall applied against the concrete, and which is placed in communication with a vacuum source serving as a suction device. Most often, these vacuum chambers are applied to the external faces of the concrete, but it has also been proposed to place them inside the mass of concrete, thus carrying out an internal treatment of said concrete.
Internal treatment devices, generally cylindrical in shape, comprise a core provided on the surface with a "vacuum chamber" coated with a filtering wall in contact with the mass of the concrete.
The connection of this vacuum chamber with the suction device thus makes it possible to extract from the interior of the mass of concrete
<Desc / Clms Page number 2>
some of its excess water.
In practice, however, these devices give rise to serious disappointments. The concrete pieces thus treated are generally cracked.
The Applicant has found the cause of these cracks and has deduced therefrom an internal concrete treatment process which makes it possible to avoid them.
Indeed, when the vacuum is made to act in the vacuum chamber, the total internal pressure prevailing within the fresh concrete ceases to be distributed as in the initial state. Instead of being distributed between an intergranular pressure transmitted by the solid grains of the skeleton and a pore pressure prevailing in the interstitial fluid canaliculi, it focuses entirely on the intergranular pressure, the other component being canceled without the total internal pressure being modified.
Under the action of increasing skeletal pressure, said core is elastically compressed at a number of points of grain contact with the core and, when atmospheric pressure is reestablished in the vacuum chamber, this core tends to resume its original dimension by expanding and, consequently, it causes the still fragile concrete surrounding it to burst. To avoid this inconvenience, the concrete could be left to cure under vacuum and the treatment device could not be removed until after this hardening. However, the treatment devices would thus be immobilized for a very long time and, moreover, due to the expansion of the device when atmospheric pressure was restored in the vacuum chamber, it would be difficult to extract this treatment device from the vacuum chamber. hardened concrete.
To remedy these various drawbacks, according to the invention, a core is used for the internal treatment of fresh concrete.
<Desc / Clms Page number 3>
expandable, the surface of which is at least partially coated with a vacuum chamber with a filtering wall connected to a vacuum source, this coated core is placed in the expansion state in the casing of the part to be produced, the concrete is poured into said box. ge around said nucleus, the vacuum is made to act for the necessary time, then without ceasing the action of the vacuum, the expansion of the nucleus is successively reduced, at least partially, and the action of the vacuum is eliminated. and removing the retracted core from the concrete.
The mere fact of using an expandable core capable of being retracted is not sufficient, as evidenced by the cracks caused by such cores when operating in the way which might appear normal and which consists in ceasing the action of the vacuum. after a sufficient period of treatment, without first having reduced the expansion of the nucleus.It is essential that the two operations: reduction of the expansion and cessation of the action of the vacuum, be carried out in order indicated.
The expandable core usable in this process can be any. In an advantageous embodiment of the invention, this core is constituted by at least one inflatable elastic air chamber enclosed in an expandable and contractable cage but the expansion of which has a maximum limit, thus caging. formed that it reserves a free space or void chamber in its expansion position and which is coated with a flexible filtering wall of surface corresponding at least to the maximum peripheral surface of the cage, the free space or chamber vacuum, between the air chamber and the filtering wall, being etahche connected to a vacuum source.
Thus, when the air chamber is inflated, the cage and this air chamber form a rigid volume of defined shape, intended to provide a cavity of corresponding shape in the concrete, while the deflation of the air chamber allows the contraction of this volume and, in general, at the same time, the per-
<Desc / Clms Page number 4>
te of rigidity thereof, which makes it easy to extract said volume from the concrete.
The limited expansion cage can be formed by rigid elements joined by ligatures or joints.
Preferably, this cage is formed by helices of metal wire of the same pitch, interlaced with one another to form a closed sheet or a sleeve.
Such an embodiment, which can be likened to a knitted fabric of metallic thread, can be produced in very diverse forms.
In particular, the cross section of a cage thus produced can be scalable. In the simplest embodiment, a single air chamber is used and the cross section of the cage is then circular. It is also possible to compartmentalize the cage internally by inextensible tensioners and to use several air chambers in said cage to obtain non-circular transverse sections, for example sections close to the rectangle or the square. It is also possible to use cages comprising rigid parts of defined shapes which, under the internal pressure of the air chamber, expand into a predetermined shape.
The expandable cores can be fully incorporated into the mass of the concrete in which case the sealing of the vacuum chamber does not pose a problem, being ensured by the mortar in contact with the tubes connecting the vacuum chamber to the vacuum source. Generally, in order to facilitate the extraction of the cores, once retracted, one of their ends is not incorporated into the mass of the concrete. In this case, the part of the vacuum chamber which is not embedded in the concrete is covered by a sealed wall, the end of which plunges into the concrete to a certain depth, thus creating a non-treating strip whose contact with the mortar ensures the airtight closure of the vacuum chamber.
This same arrangement can be used with a larger sealed wall.
<Desc / Clms Page number 5>
surface when you want to use a core with a length greater than that which can be incorporated into the mass of the concrete.
The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the drawing and from the text forming, of course, part of the- said invention.
FIG. 1 represents, in longitudinal section, a device for internal treatment of concrete intended to form a cavity of determined shape in the treated concrete.
FIG. 2 shows in perspective a detail of the cage of such devices.
FIG. 3 shows an alternative embodiment of an internal treatment device making it possible to obtain cylindrical cavities of indeterminate length.
Figure 4 shows, in cross section, an alternative embodiment of the cage of the devices shown in Figures 1 and 3.
FIG. 5 shows, in longitudinal section, a concrete part treated by a device as shown in FIG. 1. Finally, FIG. 6 is an alternative cross section of a treatment device.
The treatment device shown in FIG. 1 is constituted by an air chamber 1 in the general shape of a bottle closed at its end by an obturator 2 through which an inflation valve 3 passes.
The chamber 1 is surrounded by an expandable and contractable cage 4, but the expansion of which has a maximum limit, advantageously constituted as shown in FIG. 2 by interwoven wire helices 5. This kind of metallic thread knitting is known per se. We know that this is obtained by intertwining turns of metal wire with the same pitch, each turn being hooked into the corresponding turn of the neighboring propeller.
<Desc / Clms Page number 6>
By proceeding as for the usual knitting to "increases" and "decreases" in the number of helices, this cage can be given an evolving longitudinal profile, which allows embodiments such as the one which will be shown opposite the figure. 5.
The metal cage thus produced is surrounded by a filtering wall 6 which is advantageously constituted by a fabric bag. The shape and dimension of this bag are such that it completely envelops, without being substantially stretched, the cage 4 when the latter is brought into its expansion position by the inflated air chamber 1.
The filtering wall 6 can be made integral with the cage 4 by means of a certain number of thin rubber bracelets 7, the diameter of which at rest is smaller than that of the cage.
As a variant, a cord, the purpose of which will appear later, schematically represented at 9, can be attached at 10 to the end of the fabric bag 6 to exit the concrete, inside the fabric bag and outside the cage 4. , at the other end of the device.
This device is capped by a metal box 11 connected by a rubber sleeve 13 to the surface of the filtering wall 6. The valve 3 passes through this box, which is also provided with a connector 12 intended to be connected. to a source of vacuum.
The device which has just been described is used as follows:
With the aid of the valve 3, the air chamber 1 is inflated until sufficient expansion of the cage 4 and the rigidity of the whole device are brought about. This is then placed in a formwork intended to receive concrete. This concrete 19 is then poured to above the level of the lower part of the sleeve 13.
The vacuum is then made to act through the connection 12 in the box 11 and,
<Desc / Clms Page number 7>
consequently, in the interval between the filtering wall 6 and the air chamber 1. By the action of the vacuum, the sleeve 13 is applied in a sealed manner against the box 11 and against the wall 6 and , moreover, the fresh concrete which protrudes from the lower level of the tight sleeve 13 while pressing against it forms a tight seal for the vacuum chamber. The vacuum is thus applied to the concrete through the wall 6; water is thus sucked through this wall and it is discharged through connection 12.
The vacuum is continued until the expulsion of the greater part of the excess water from the concrete which, due to the departure of this water, takes on a hard consistency (phenomenon of pseudo-solidification under the effect of 'capillary actions).
Without ceasing to make the vacuum act through the connector 12, the air chamber 1 is deflated by the valve 3. This air chamber collapses and no longer rigidly maintains the cage 4 which contracts by its own elasticity. . This contraction is possibly aided by the bracelets 7 which, by decreasing in diameter, detach the filtering wall 6 from the concrete. Atmospheric pressure can then be reestablished in the vacuum chamber and the entire device removed from the concrete.
When the latter does not include the rubber bracelets 7, the filtering wall 6 remains adherent to the concrete. By then pulling on the cord 9, it is possible to "strip" or "peel" the filtering wall 6 of the concrete to which it is adhered.
In the embodiment shown in Figure 1, the cavity which remains in the concrete has a generally cylindrical shape and a narrowed entrance. However, this cavity can be of any shape. Thus, as shown in Figure 5, which shows in longitudinal section a hollow pile 14 intended to be driven by driving, the cage 4, which makes it possible to obtain the internal cavity of this pile, can be given a tapered shape 15a to l 'end corresponding to the pile head (so as not to weaken this head), a cylindrical shape 15b in the central region of the pile and again a
<Desc / Clms Page number 8>
tapered shape 15c adapting to the outer shape of the tip of the pile, and however allowing the retracted device to exit through the opening of the tip 17 of this pile,
opening in which the threshing shoe will subsequently be placed.
Of course, the device can be placed in the concrete in any position compatible with the shape of the part to be cast.
The variant of the device shown in FIG. 3 is intended to allow the production of a cylindrical cavity 18 as long as desired in a room or a concrete structure 19. The device also comprises an air chamber 1 provided. a shutter 2 and a valve 3. However, in this case, the limited expansion cage is of somewhat more complex construction.
This cage comprises a cylindrical part 20 formed, as before, of interwoven metal helices.
As shown in FIG. 4, this cylindrical part can also be constituted by rectilinear tubes 21 ligated together or held by belts 22 so as to constitute, under the expansion effect caused by the air chamber 1, a cage. cylindrical. This part of the cage is enveloped by the filtering wall 6 and, at its two ends, it is connected to sleeves 23 and 24 respectively. The sleeve 23 may be inexpensive and even quite rigid, while the sleeve 24 is expandable and resilient, possibly being rubber.
This lower sleeve 24 is extended by a hemispherical cup 25, made of canvas rubber for example, which limits the expansion of the lower part of the chamber 1 and constitutes the lower end of the cage. At the upper part of this cage, the sleeve 23 is connected by a network of metal wires 26 to a flange 27, possibly metal, which surrounds and maintains the end of the chamber 1 and the shutter 2.
This device is completed by a rubber skirt 28 fixed
<Desc / Clms Page number 9>
at its upper part on the sleeve 23, which skirt is capable of being rolled up along the sleeve. The skirt has an orifice 28a which allows the space between the filtering wall 6 and the air chamber 1 to be placed in communication with a connector 29 for connection to a vacuum source, by means of a tight clamp 30. .
The operation of this device is as follows:
The lower end of the deflated device is engaged in the upper part of a cylindrical duct 18 formed in a piece of concrete poured up to level N; air chamber 1 is then inflated, which ensures the rigidity of the device and, at the same time, the tight application of the sleeve 24 against the wall of the duct 18.
The concrete 19 is then poured above the level N at the same time as the skirt 28 is raised. When it is desired to treat the concrete layer thus poured above the level N, the vacuum is made to act in the vacuum chamber via connection 29.
Thanks to the sealing connection formed by the contact of the concrete with the lower ply of the skirt 28 over a certain width, air intakes into the vacuum chamber are avoided without it being necessary for the entire device to be immersed in the concrete.
It is thus possible to treat a concrete layer of any thickness and possibly even treat successive layers by gradually raising the skirt 28. After each treatment operation, the air chamber 1 is partially deflated before the vacuum is released. either cut in fitting 29.
When a certain height of concrete has thus been achieved, the device is deflated and the operation is carried out again as has already been indicated. In all these operations, the downward sealing of the vacuum chamber is ensured by the narrow application of the sleeve 24 against the wall of the cylindrical cavity.
As has been explained, the skirt 28 makes it possible to limit
<Desc / Clms Page number 10>
will the height of the treated concrete. This skirt and also the fabric wall 6 can be replaced by a paper sleeve enveloping the cylindrical part of the device.
In fact, thanks to the wetting of the paper by the concrete, this paper is transformed into a filtering wall over the height corresponding to the poured concrete, therefore, when the vacuum is made to act in the vacuum chamber, the water is sucked into the part of this chamber corresponding to the wet paper, while the dry paper which remains airtight practically replaces the skirt 28.
The cross section of the devices which have just been described is circular. However, these devices can be given any shape, by using as inflation means, several air chambers instead of just one and, optionally, by placing inextensible flexible tensioners inside the cage, for example, metal cables or strips of fabric which limit its expansion in certain directions.
By way of example, FIG. 6 shows a device making it possible to obtain substantially square cavity sections. In the cage 4 are arranged, in addition to the main air chamber 1, auxiliary air chambers 31, interconnected by flexible bands 32 and which, in section, are arranged at the top of a square. By simultaneously inflating all of these air chambers, the cage 4 takes in section substantially the shape of a square.
The auxiliary air chambers 31 can be replaced by metal tubes which thus form part of the cage and provide the latter, when the air chamber 1 is inflated, to the desired shape.
It goes without saying that modifications can be made to the embodiment which has just been described, in particular by substituting equivalent technical means without departing for this from the scope of the present invention.