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Proo&1ê d'amélioration de jointe en attife** dlattique
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La présente invention concerne un procédé permettant do améliorer les propriété mécaniques des jointe destinés 1 M<ur<? 1#4tanehditè d'a.sembla.t entre des élément* de nature furie (bOi8, 'béton. métal, etc.) tels que oeux utilisés en m çonn rlt
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et dans la construction navale.
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Dans la construction des nam.. par xwaplw il est de pratique o = ante de calfater les rainures entre les planches ad3aoont.. (ou "bordée") constituant le revêtement du pont' l'a1- do de produits plastiques tels que le goudron afin d'éviter la pé. n'tratien de l'eau.
Malheureusement, 11. produits de calfatage bon marché
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durcissent progressivement du fait des conditions climatiques l'en-
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contrées puis et oraquelent et n'assurent plus Ildtanohditd# ce qui nécessite assez trd4ue=ent d'enlever la produit vieilli et d'appliquer une nouvelle couche de produit frais.
C'est pourquoi, on s'est tourné depuis quelques années vers l'emploi de produits nouveaux qui bien que- d'un prix plus élevé, présentent l'avantage de tenir plus longtemps au vieillie- sèment dû en particulier aux intempéries* Parmi cet derniers on peut citer tout spécialement les polysulfures organiques et
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les compositions vuleanlsables 1 base d'orlanopolYI11oxanl..
De tels produits (qui peuvent être appliqués commodément/ soit ma- nuellement, soit à l'aide d'un pistolet pneumatique, dans les
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Interstices A obturer) conduisent, au bout d'un teapw variant de quelques heures 1 quelques jours à des masses douées d'une eer" taine élasticité et qui sont fortement adhérentes aux parois des deux dldzents à réunir.
On a toutefois constaté que, lorsque cet nouveaux pro- duits sont utilisés pour jointoyer des éléments soumis à de fortes déformations sous l'influence d'efforts mécaniques ou thermiques, les joints ainsi obtenus ont tendance à se déchirer. Ceci se pro- duit en particulier dans le cas des bordés de navires.
A titre d'illustration la figure 1 représente une rai-
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nure de type habituel entre éléments à assembler, la figure 2 re- présente un joint constitué dans cette rainure et la figure Jre- présente le mIme joint so=:Lo à un effort d'extension.
Il a maintenant été trouvé que l'on augmenta dans de lar- ses limité la résistance mécanique d'un joint en matière élasti-
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que tî l'on applique Préalablement sur la fond de la cavité à ob- turer tin élément séparateur tel qu'un profilé, non adhdrent à la mati're formant jointe possédant au moins une tac# convexe, la convexité étant tournée vers l'extérieur, ou un élément de tection quelconque, main doue d'une extensibilité transversale telle qu'il
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puisse suivre les variations de dimensions de la cavité à obturer.
La matière convenant à la réalisation d'un profile dépend
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évidemment de la nature du produit formant joint* Dans le cas où ce produit est une composition vulcanisable à température ambiante à base de silicones, des matins telles que le polystyrène, les polyamides, les polyoléfines, les chlorure ou acétochlorure de polyvinyle, l'acétate de cellulose, les polymères fluorée, les élastomères conviennent bien.
Parmi les diverses formes que peuvent recevoir les pro- filés (p) utilisables selon l'invention, les formes cylindriques, semi-cylindriques, trapézoïdales à section pleine ou évidée, con- viennent bien. On a représenté sur les figures 4, 5 et 8 diverses variantes de leur utilisation pour des joints entre pièces de bois.
Les éléments extensibles utilisables selon l'invention sont constitués de préférence par des tresses en matière textile (coton, polyamide, chlorure de polyvinyle etc...) ou des rubans ou autres profiles en élastomère (caoutchouc naturel ou synthéti- que) .
Il est intéressant de remarquer que la matière constituant les éléments extensibles n'a pas besoin d'être non adhérente vis-à- vis de la matière du joint puisque son extensibilité lui permet de suivre les déformations de celui-ci sans risque de déchirure.
Cette extensibilité dépend évidemment des variations de largeur de la rainure à obturer.
En pratique, une extensibilité transversale de l'ordre de 50 à 200% suffit dans la plupart des cas, ce qui permet d'utiliser en particulier les tresses de coton que l'on trouve dans le commer- co.
La description du mode de réalisation d'un joint entre des planches adjacentes formant revêtement du pont d'un bateau permettra de deux comprendre l'invention.
Les planches étant disposées l'une contre l'autre comme représenté par la figure 1, on dispose sur le fond de la cavité formée par les rainures se trouvant à l'angle supérieur de deux planches adjacentes un ruban (p) en chlorure de polyvinyle de sec-
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tion convexe et de largeur sensiblement égale à celle de la tent..
On remplit ensuite la cavité avec une composition pâteuse (c) dur- cissant à température ambiante (figure 8).
Quand le produit est entièrement durcit on procède alors à des mesures d'allongement et de résistance à la rupture du joint sur l'ensemble bois-joint réalisé. Oncconstate que les valeurs obtenues pour l'allongement et la résistance à la traction du joint sont considérablement supérieures à celles obtenues avec un Joint réalise sans emploi d'un profile.
Cette amélioration des propriétés mécaniques du joint est tout-à-fait inattendue
On peut remarquer que;, dans la réalisation d'un joint se- lon la technique habituellement utilisée, c'est-à-dire sans emploi d'un élément séparateur, la matière quie est appliquée dans la cavi- té à obturer adhère lors de son durcissement aussi bien au fond de la cavité qu'aux deux surfaces à relier. Il s'ensuit que lorsque ces deux surfaces l'écartent (cas de retrait du bois par exemple), la matière est soumise à un effort de traction dont l'effet est particulièrement élevé sur le fond de la cavité.
En effet, à cet endroit, le joint fixé au fond de la cavité ne peut se dé- former élastiquement qu'au niveau de l'interstice séparant les deux planches,au lieu de répartir son allongement sur la to- talité de sa section comme c'est le cas pour sa face extérieure.
Il en résulte un début de rupture qui se situe généralement au point de travail maximum, vers le milieu du joint (figure 3).
Or, contrairement à ce qu'on aurait pu penser, on a remarqué que la mise en place au fond de la cavité d'une feuille plane n'adhé- rant pas au joint, à la place d'un profilé, ne permet pas, comme il sera montré dans un des exemples cités ci-après, d'améliorer la résistance du joint (figures 10 et 11).
Un autre avantage de l'emploi d'un élément selon l'inven-. tion au fond de la cavité est l'absence d'écoulement du produit pâteux dans le faible interstice séparant les deux surfaces à join-
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TOYOP et sa trouvant .ou. la cavité à calfater. XI évita 'Salement la formation de bull.. dans le joint (r8tl1on1a1, de l'aU continu dans l'1nter.Ua.), qui produisent des pointe de oindra
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résistance*
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De plus, dans le cas d'un joint épais l'a&1MI...., en son contre provoqua par un profila selon l'invention lui parmot (pour un allongent donné) de subir un moindre effort au niveau des parole évitant ainsi une possibilité de roptm .. 4, décollement (figuras 8 et 9)* Inversaient, la faible épaisseur 4'une ,"1.....'. ruban comparativement à celle d'un 414mont de tora. 00IIf...
Permet de 1"all.lr des Joints plus résistants dans des oalntm de falbl profondeur (calfatage dit rainurai des xbordïtw tNu ponfe da bateau par $X<t)tplw) pi<qu< p<!'uy une aux* 0&1'1" l'4pat.... du 301n,""peut ttrl plua coûaidéi-abla* .
Bien que 1,Pinvontion ait été 40rïtt d4m le ou <# l'obturation de la aantf ex1.tant tau. eux nrf8M8 C. boue élit est éfalamant appll0ab1. , 1. r4aU...U. c- Jointe pu P90nner1e (joint* 4e dilatation du bétoa par <aMMt3L ti4 v et 7) ou pour .1.& liaison de surfaits "UJ.11 buttant la natun des jwrois 4. la vt%40 U )w <06M utile ou non tl'appliqulr sur ta parois tant x)!! %nmtm *Hm 9t% duit dtstiné à ¯'1101'11' 1."""" dt fI'Ob1' 4[o tMUMM <H6 parois et qui supprima lors -.ou, risqua 4% it*U as it ée zaal lftt1n Il est <tidt ''1'...' tuelune U or4au ... une fouille anti-àdni queloo*que tp#Uqeîe mat 1. t'DI tatafti d'un rainure 'Il que etlui r*t*4t ot* lU' la ftwMt 1&. cet%% -riant fait par $on<<QU<nt pa*U% 4t lwaM tes tx plts luitantt ..., 4l t%tail à MoxMf <aNMMX xodet dt 1".lll.,tOft t. 1-btaVm%tm On 1'.&11'1 de* Jota%* wâtet pl *Wm 4b mJÊm # 4.
ftttstti de 1044 $MaMt *%* M1a.. t. 4 - .... - ., -.. I*tecro-
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deur# et qui correspond approximativement 1 une cavité de section rectangulaire de a nsa x 10 ma.
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Le produit utilisé comme matière de remplissage cet une
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oo..po.1tion vulcanieable au contact de lllh=idité ambiante consti. tuée essentiellement par un mélange contenant pour 100 parties if bulles d1a6thrlpolrJl1oxanique. de Viscosité 60.000 est à 25% 12 parti., de silice et 306 parties de mèthyltrituétoxygilanté Cette composition est appliquée à la spatule dans les
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vite* qui ont été préalablement enduites au pinceau d'un liqui-
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de donnant une tous-couche d'adhérenoe# avec les caractéristiques MivatStes t 1- fond de cavité tel quel (témoin) 2* fond de cavité sur lequel été placés une feuille de papier en.ta1 ?' tond de cavité sur lequel a été placée une feuille d'acétate
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de cellulose,
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1,,- tond 4..an.tI sur lequel. été placé un :
ruban . section omi. fIreKittiye en chlorure de vinyle., Oie neturtp alors la résistance à la rupture ainsi que le tara 4'a11oJJcaClt de liMMMN. ft des 6proUt'.tt.. découpées êtmê le planches (1oa1U1IUI' des éprouettes i2m)i lien résultats oMtcIu, exprimé* m e par rapport au témoin, sont les suivants s
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yma de Po- Itrrro lra3l,s AvoojeHe i lu ktf 6'tcHaU U Mmi-eiMultiM' t 9itl eftortal Plur dyacétate en ohlemre de vinyle ''otr 90% M0% M0%
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On constate que l'interposition d'une feuille entre le fond de la cavité et le joint, ne modifie pratiquement pas les propriétés mécaniques de ce dernier alors que la présence d'un
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profilé convexe apporte une amélioration considérable de ces pro" ! ' priétés.
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BMM .- Zn vue de se rendre compte de l'effet apporté par la pr4. sono@ d'un profilé au fond de la cavité à obturer, on réalise sur !
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des planches portant des rainures de 2#5 aa et 4 ma de large et < 10 mm de profondeur les essais selon les modes suivants s aj. remplissage direct des cavités à obturer, os qui correspond un collage du produit de calfatée aux trois parois de la cavité (témoin)
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,, me opération, mais en supprimant par rabotage le fond de la cavité (remplace, pendant la coulée et la vulcanisation, par un
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fond amovible non adhèrent au produit de calfatage), os qui cor.
respond à un collage du produit sur seulement deux faces opposées}
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ja remplissage de la cavité après avoir placé sur son fond un pro #filé de rayon égal à la largeur de la rainure (donc de diamètre égal à la largeur de la cavité lorsque les planches sont jointive#), Les produits piteux duroîsnables utilisés pour os calta. tage sont respectivement celui utilisé dans l'exemple 1 et une com-
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position analogue à celle décrite à l'exemple 3 du brevet fran- çais n" 1.198*749 demandé le 6 février 1958 mais ne contenant pas de xylène.
On détermine, comme à l'exemple li la résistance à la rupture et le taux d'allongement des joints réalisés (en % du té-
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moin)
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<tb> :Nature <SEP> , <SEP> Amélioration
<tb>
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sdu produit Propriétés Les premiers chiffres correspon-
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<tb> $de <SEP> calfatage <SEP> mesurées <SEP> dent <SEP> à <SEP> des <SEP> rainures <SEP> de <SEP> 2,5 <SEP> mm
<tb>
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Les chiffres entre ( correspon. dent à des rainures de 4 m j Ici.! ...-!.. - .11 selon b) selon c) Produit utilt Retietance à j 1 sé à l'exea- lia rupture 136 (183) 136 (180) pie 1 Allongement 167 (18.4) 148 (264) .mu.'-jf1...T., 1M*¯ttL|||),v,,|,,.|,.|J|,1,1.,,,,|.,,|,|,, ##?#,#,#.!,#,#,;####,. j ., #l,r-,l,1Mïni .#!# -- n-li-l .,-###1 --il ..,#.,..,,.
Produit ne- (Résistmee à Ion tapie 3'la rupture 167 (174) 145 (166) s = du ' 9''.' : Allongement 123 (186) 138 (163) ,
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<tb> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<tb>
On constate que les propriétés mécaniques du joint obte- nu avec interposition d'un jonc bombé sont du même ordre que cal-
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les correspondant à un simple collage sur les deux faces à lier et sont bien supérieures à celles d'un calfatage n'utilisant pas de Jonc sur le fond de la cavité.
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l'fiyfflffity$-1.{j|.v'î On utilise dans le calfatage de cavités formées par des planches comportant une rainure latérale de 2,5 mm deux types de
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profilés de section respectivement circulaire et Jem1.a1roulair.
On emploie pour réaliser le calfatage deux produits t A) une composition du type de celle utilisée à l'exemple 1, mais
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obtenue à partir d'huiles diméthylpolyoiloxaniques de viscosité moyenne à 25 c .t70t eSt.
B) un produit commercial vendu sous le nom de !b1okol réf. 1225.
La résistance à la rupture et l'allongement (en % du témoin) sont les suivants t
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<tb> Nature <SEP> du <SEP> Propriétés <SEP> Avec <SEP> profile! <SEP> Avec <SEP> profilé,
<tb>
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produit de màtourdes à section à itotlon calfatage omi-cireulaire axrau'i,rr résistance à'
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<tb> la <SEP> rupture <SEP> 120 <SEP> 150
<tb>
<tb> Allongement <SEP> 180 <SEP> 200
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb>
<tb> B <SEP> Résistance <SEP> à:
<tb>
<tb>
<tb> la <SEP> rupture <SEP> 125 <SEP> 125
<tb>
<tb>
<tb> Allongement <SEP> 128 <SEP> 134
<tb>
EXEMPLE 4. -
On réalise deux joints de dilatation de maçonnerie de la manière suivante a - Témoin t entre deux blocs de béton de section curée (dimensions 10 x 2,5 x 2,5 eu) séparés par une distance de 2 cm, le fond du sillon défini entre les deux blocs étant garni par une plaque de matière fibreuse cellulosique (f, figures 6 et 7), on bourre la composition pâteuse durcissable suivante t
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.. 160 p. d'huile .d1DuSth11po11.11oxaniqu. de .':
'00. site 1.000 est à 2 .. 17 p. de silice
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- 85 p. de chlorure de polyrinyle 3,,9 p. de méthyltriaagtaxysilane (p. = parties en poids) b - On fait un essai analogue, mais en introduisant au préalable un profila de section circulaire contre la plaque formant le fond de la cavité,
On mesure dans les deux cas la résistance à la rupture et l'allongement du joint élastique ainsi réalisé Les résultats (en % du témoin) sont les suivants :
:
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<tb> Propriétés <SEP> mécaniques <SEP> joint <SEP> avec <SEP> profilé <SEP> :
<tb>
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;....., ,. , ..., , ,... i ., , . ,.. , ,-.#,,# Résistance à la rup.
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<tb> ture <SEP> 220
<tb>
<tb> Allongement <SEP> 227 <SEP> % <SEP>
<tb>
On constate encore que les propriétés mécaniques, donc les possibilités d'utilisation, du joint comportant un profile sont bien supérieures à celles d'un joint classique.
EXEMPLE 5. - On effectue le calfatage de cavités de section rectangu- laire (dont le fond a 8 mm de large et la hauteur 10 mm) formées
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par l i rainures de planches en bois de teck comme Indiqué à llexemi ple 1.
Les rainures sont d'abord enduites au pinceau avec une sous-couche d'adhérence qu'on laisse sécher pendant une heure, On place au fond de la cavité formée par deux rainures adjacentes une tresse plat* de coton de 8 mm de large et de 1 mm de hauteur (ven-
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due par la Société des Manufactures Réuni.. de Baint.Cha,ond, ,ou. la référence X 3035/32). On remplit ensuite la cavité à la spatule avec une pâte vulcan1.abl. au contact de l'humidité ambiante com- prenant en poids t - 90 parties d'huile dtméth11po11.11oxan1u. de viscosité 100*000 ope à 25*C e 10 parties d'huile diméthylpolysiloxaaique de viscosité 20 oPo à 25 C - 10 parties de silice et
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- 3ruz parties de méthyltrlacétoXY8ilane.
Après 48 heures la pite s'est transformée en une masse élastique vulcaniser
On effectue une opération analogue à la précédente mais
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en ne plaçant pas de tressa de ooton au fond de la vite*.
On mesure, sur des éprottrettes découpé** dans 3L<st plan- ehoop dans les aime# conditions qutà 1 exemple 1 a,es propriété mécaniques de 1' assemblage bois-joint, On constate que la résistance d la MptaM << 1'''", blage awm,purtant la tresse de coton est de 9C% supérieur* à **lui n'en. contenant pas, l'allongement étant trois to1. ine Hure dam le premier et* que dans le deuxième* EXEMPLE 6. -
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On réalise des joints de dilatation de aaçoawrle ea plaçant la composition à "ùoânioer dais les aavît4o toe d pour la juxtaposition de deux blocs -de béton portant sur une dM art* tes supérieures une rainure de 0 m de 181'1-- et li awt de pro- fondeur.
Avant de réaliser ainsi une série de asy3,tr6aa on D8tW. préalablement les rainure. des blocs avec uae brosse ¯ta1.1tflQ8J puis$ on les enduit avec une sous-coucht d'adhérence.
On remplit ensuite une série de cavités 8no WM compo- aition de silicones vulcanisables à froide conditionné* en deux pâtée, tandis que l'on dispose sur le fond d'une autre série$ avant le remplissage, un ruban de caoutchouc -du type "feuille anglaise** de 1 mm d'épaisseur et 10 mm de largeur.
Après 48 heure., la matière étant entièrement vulcanisée, on mesure les propriétés mécaniques des joints élastiques obtenue.
Les résultats montrent que la résistance à la rupture du joint comportant le ruban de caoutchouc est de 79% supérieure à celle du joint réalisé sans ce ruban, l'allongement étant de 100% supérieur.