Procédé de fabrication d'une pièce en béton précontraint et pièce obtenue par ce procédé. On sait que, pour la réalisation d'une pièce en béton précontraint et en particulier d'une pièce courte telle qu'une traverse de chemin de fer par exemple, il est particulière ment intéressant d'utiliser des armatures en forme de boucles allongées présentant des par ties rectilignes réunies par des parties arron clies.
Pour pouvoir disposer ces armatures cri ('orme de boucles allongées dans une pièce en béton, précontraint à former, il a déjà été pro posé soit d'enrober les parties arrondies dans des massifs de béton destinés à former les extrémités de la pièce et d'exercer une trac tion sur ceux-ci, puis de bétonner la partie centrale de la pièce comprise entre ces mas sifs, soit de placer dans les parties arrondies des pièces rigides, appelées dans la suite blochets , d'exercer une traction sur ces blo- chets par un procédé quelconque, puis de les noyer, les armatures étant en tension, dans la masse du béton de la pièce.
Dans le premier de ces procédés connus, on perd l'avantage de la facilité de mise en ten sion des armatures au moyen d'organes enga gés dans lesdites parties arrondies. Dans le second, il est nécessaire d'utiliser des moules spéciaux qui permettent d'exercer une trac tion sur les armatures, par l'intermédiaire des blochets. La présente invention comprend un pro cédé de fabrication d'une pièce en béton pré contraint, au moyen d'armatures en forme de boucles allongées présentant des parties rec tilignes réunies par des parties arrondies,
ca ractérisé en ce qu'il consiste à tendre initiale ment lesdites armatures au moyen d'organes de mise en tension engagés dans lesdites par ties arrondies, à couler chi béton autour des dites parties rectilignes de ces armatures ten, dues en laissant libre de béton lesdites par ties arrondies, à démonter, après prise et durcissement de ce béton, lesdits organes ayant servi à la mise en tension des arma tures, puis à couler du béton autour desdites parties arrondies, de manière à les enrober.
Comme pour le béton coulé en second lieu, il n'est plus possible d'agir à la traction sur les parties arrondies des armatures, des moyens doivent être prévus pour que des contraintes de compression apparaissent néan moins dans le béton ainsi rapporté aux extré mités.
L'un de ces moyens consiste à -utiliser, pour enrober lesdites parties arrondies, un bé ton expansif qui, prenant appui sur ces par ties arrondies et sur le béton coulé en pre- niier lieu, se met spontanément en précon trainte en tendant les extrémités des arma tures. Un antre moyen consiste à -utiliser, pour enrober lesdites parties arrondies, un bé- ton ordinaire coulé immédiatement après lc démontage des organes de mise en tension.
La présente invention comprend aussi une pièce en béton précontraint obtenue par ledit procédé.
Des exemples d'application chi procédé que comprend l'invention ainsi que des formes d'exécution de la pièce que comprend l'inven tion sont décrits en regard cu dessin annexé clans lequel la fig. 1 montre schématiquement en coupe une première forme d'exécution consistant en une pièce en béton précontraint obtenue par deux coulées successives. de béton: la pre- inière en béton ordinaire, la seconde en béton expansif; la fig. 2 est une vue partielle d'une seconde forme d'exécution, montrant une coupe agran die par le plan d'une partie arrondie d'une armature d'une pièce en béton précontraint obtenue par deux coulées successives de béton ordinaire.
Pour réaliser la pièce en béton précon- lraint montrée scliématiquement par la fig. l, on commence par tendre les armatures 2, en l'orme de boucles allongées, au moyen d'or ganes de traction comprenant des parties rigides et arrondies engagées dans les parties arrondies 2a et 2b réunissant les parties recti lignes de ces armatures, puis on coule le bé ton formant la partie centrale 3 de la pièce autour desdites parties rectilignes et on laisse prendre et durcir le béton sur ces armatures tendues. Les organes de traction sont alors relâchés et ses parties engagées dans les par ties arrondies des armatures sont démontées.
La tension des armatures 2 se transmet à la partie 3 par adhérence, tandis que les parties arrondies 2a et 2b des armatures restent libres à l'extérieur de la partie 3.
On notera que pour assurer un bon report (le la tension des armatures 2 à la partie 3, il est avantageux d'accroître leur adhérence dans leurs dites parties rectilignes par tous nie yens connus, par exemple par déformation locale des armatures, torsadage, vrillage, martelage. fe béton formant les extrémités la et 4b de la pièce est alors coulé autour des parties arrondies 2a. et 2b, de manière à les enrober. Ce dernier béton consiste en un béton connu expansif dont on sait pouvoir provoquer l'expansion par un traitement connu que l'on fera agir de préférence lorsque le béton expansif aura, au moins partiellement, fait prise, de manière à éviter le cisaillement du béton par les armatures.
Au préalable, on aura revêtu les parties 2a et 2b d'un produit, par exemple d'un enduit bitumineux, pour empêcher l'adhérence du béton expansif\ ait::
armatures. 1)e plus, on peut prévoir, dans les parties arrondies des armatures 2, avant la coulée des extrémités, soit des tôles 5, soit des fers ronds G,. placés perpendiculairement au plan des parties arrondies et intéressant, de préférence toute l'épaisseur de la pièce, ces armatures augmentant.la surface d'appui desdites par ties arrondies sur le béton expansif.
11 est clair que par l'expansion de celui-ci, en particulier dans sa partie comprise dans les parties arrondies 2a et 2b, celles-ci se trouvent mises en tension, si bien que l'en semble de la pièce se trouve précontraint. Par réglage de l'expansion du béton expansif, on peut s'arranger pour que la tension des par ties 2(c et 2b soit égale à celle desdites parties rectilignes.
On peut se dispenser de l'utilisation d'un béton expansif <B>de</B> prix de revient élevé et se contenter de couler les extrémités de la pièce en un béton ordinaire en se fondant sur les remarques suivantes: Supposons les armatures 2 mises en ten sion et considérons l'extrémité de l'une d'entre elles (Hg. 2). La déformation élastique due à la traction diminue sa section, si bien qu'elle peut schématiquement et de façon très exa gérée être représentée, dans son état tendu, par le tracé en pointillés 2'.
Après avoir coulé le béton autour des parties rectilignes des armatures 2, et attendu la prise et le durcisse ment (le ce béton, on relâche la tension sur les armatures et on enlève les organes de mise en tension. Il s'ensuit que la réduction de dia mètre des armatures se conserve au moins partiellement à l'intérieur de la partie 3 dans laquelle le béton a déjà durci, tandis que les parties arrondies 2a et 2b, libérées des organes de traction et non étreintes par le béton de la partie 3, se gonflent et prennent chacune la forme indiquée par le tracé en traits pleins 2" sur la fig. 2.
A l'entrée, dans le béton durci de la partie 3, sur la longueur 1, on constate une réduc tion progressive du diamètre de chaque arma ture, autrement dit, sue sorte de gonflement de la partie extérieure qui contribue, concur remment avec le phénomène d'adhérence, au report des efforts de tension sur le béton de la partie 3. , Sur la zone correspondant à la longueur 1, le béton est, en quelque sorte, écrasé par l'acier. De plus, avec le temps, il se produit un retrait lent du béton et l'élargissement de la section d'entrée du canal formé dans le béton, dans lequel se trouve l'armature, pro gresse dans le béton le long de l'armature.
Autrement dit, au bout d'un certain temps, on obtient un léger décollement entre le béton et l'acier sur une longueur L variable, mais beaucoup plus importante que 1. On notera. d'ailleurs que ce décollement est favorisé par les efforts alternés que.peut subir la pièce. En conséquence, vers les extrémités de la partie centrale 3, l'acier des armatures, qui n'est plus adhérent au béton, perd sa tension; il tend à se raccourcir et à s'enfoncer dans la pièce.
Après la prise et le durcissement du béton de la partie 3, on relâche donc la ten sion sur les armatures, on enlève lesdits organes de mise en tension pour, ensuite; cou ler immédiatement du béton ordinaire autour des parties arrondies 2a et 2b des armatures 2, de faon à les enrober et former les extré mités 4a et 4b de la pièce.
La perte d'adhé rence progressive des armatures aux extré mités de la partie 3 provoquera l'apparition de contraintes de compression dans le béton des parties 4a et 5cc, par la mise en tension des parties arrondies des armatures, lesquelles s'appuient sur le béton et ne peuvent donc plus suivre le cheminement des armatures.
Comme précédemment, on peut parfaire le report. des contraintes de l'acier au béton en disposant dans les parties arrondies des arma tures et perpendiculairement au plan de celles-ci, par exemple des aciers ronds G inté ressant toute l'épaisseur de la pièce ou bien des tôles 5.
Les deux exemples d'utilisation du procédé, que comprend l'invention, qui viennent d'être décrits sont. applicables à des pièces en béton précontraint de toutes dimensions, mais ils sont particulièrement avantageux dans le cas de pièces courtes pour lesquelles la mise en aeuvre des dispositifs usuels de mise en ten sion et d'ancrage donne une perte d'acier im portante relativement aux dimensions de ces pièces.